PPTCES002CB33-A15V1
Clase
Teoría atómica I: modelos atómicos,
estructura atómica y tipos de átomos
Resumen de la clase anterior
MC
ME
Estructura
PSU Ciencias
Contenidos
Áreas temáticas
Ejes temáticos
Habilidades
Reconocimiento
Comprensión
ASE
Aplicación
Aprendizajes esperados
•
Conocer los distintos modelos atómicos.
•
Definir términos y conceptos utilizados en teoría atómica.
•
Describir la estructura del átomo y sus dimensiones comparadas
con la materia macroscópica.
•
Conocer el concepto de número atómico y de número másico.
•
Establecer el número de partículas subatómicas en un átomo.
•
Identificar los distintos tipos de átomos, tales como isótopos,
isóbaros e isótonos.
Páginas del
libro desde
la 12 a la 20.
Pregunta oficial PSU
Fuente: DEMRE – U. DE CHILE. Proceso de Admisión 2013.
1. Modelos atómicos
2. Estructura atómica
3. Tipos de átomos
1. Modelos atómicos
1.1 Teoría atómica de Dalton
Postulados:
• Los elementos están formados por
partículas muy pequeñas llamadas
átomos.
• Todos los átomos de un mismo
elemento son idénticos. Los átomos de
distintos elementos son diferentes.
1. Modelos atómicos
1.1 Teoría atómica de Dalton
Postulados:
• Los compuestos están formados por átomos de más de un
elemento. En un compuesto, la relación del número de átomos es un
número entero o una fracción sencilla.
• Una reacción química implica solo la separación, combinación o
reordenamiento de los átomos; nunca supone la creación o
destrucción de los mismos.
1. Modelos atómicos
1.2 Modelo atómico de Thomson
• Thomson propuso el primer modelo atómico.
Premio Nobel de
Física, 1906
• En su modelo los átomos están formados por
una esfera uniforme cargada positivamente,
en la cual se encuentran incrustados los
electrones, de carga negativa.
• Descubrió el electrón.
• Midió la relación carga/masa del electrón.
Joseph John Thomson (1856-1940)
Físico británico.
Base del descubrimiento:
electrón
Modelo atómico de Thomson, también llamado budín de pasas.
1. Modelos atómicos
1.3 Modelo atómico de Rutherford
Premio Nobel de
Química, 1908
• Rutherford propuso el modelo nuclear del átomo.
• En su modelo la mayor parte de la masa del átomo
y toda su carga positiva, se concentra en una región
muy pequeña a la que llamó núcleo.
• Los electrones están moviéndose constantemente
alrededor del núcleo.
• La mayor parte del átomo es espacio vacío.
Ernest Rutherford (1871-1937)
Físico y químico neozelandés.
Base del descubrimiento:
núcleo
1. Modelos atómicos
1.4 Modelo atómico de Bohr
• El electrón del átomo de hidrógeno gira alrededor
del núcleo en orbitas circulares estacionarias.
Premio Nobel de
Física, 1922
• Los electrones solo pueden existir en ciertas
orbitas discretas.
• Los electrones están restringidos a ciertos estados
cuantizados.
Niels Bohr (1885- 1962)
Físico danés.
Base del descubrimiento:
órbitas cuantizadas
1. Modelos atómicos
1.5 Modelo mecánico cuántico
Premio Nobel de
Física, 1933
• La energía presente en los electrones los lleva a
comportarse como ondas (comportamiento dual).
• Los electrones se mueven alrededor del núcleo en
zonas de mayor probabilidad.
• Plantea una ecuación de onda, la cual, conduce a una
cuantificación de la energía que depende de ciertos
números enteros, estos son los números cuánticos.
Erwin Schrödinger
(1887- 1961)
Físico austriaco.
Premio Nobel de
Física, 1929
Premio Nobel de
Física, 1932
Principio de incertidumbre de Heisenberg:
“Es imposible medir simultáneamente y de forma
precisa la posición y el momento lineal (velocidad)
de una partícula.”
Werner Heisenberg
(1901- 1976)
Físico alemán.
Louis-Victor de Broglie
(1892- 1987)
Físico francés.
Ejercitación
Ejercicio 9
“guía del alumno”
El modelo atómico que suscitó la idea del átomo como estructura eléctrica
fue el
A) de Dalton.
B) de Rutherford.
C) de Bohr.
D) mecánico cuántico.
E) de Thomson
E
Comprensión
2. Estructura atómica
2.1 El átomo
• El átomo es la unidad de materia más
pequeña.
• No es posible dividir un átomo mediante
procesos químicos.
• El átomo está compuesto por un núcleo,
en el que se concentra toda su masa,
rodeado por una nube de electrones.
• El núcleo atómico está
protones y neutrones.
formado
por
• Los electrones permanecen ligados al
núcleo
mediante
la
fuerza
electromagnética.
2. Estructura atómica
2.2 Partículas subatómicas
Partícula
Masa (g)
Masa (uma)
Carga (C)
Carga
(eV)
Masa
Símbolo
(relación)
Protón
1,672622 x 10–24
1,007276
1,6022 x 10–19
+1
1
p+
Neutrón
1,674927 x 10–24
1,008665
0
0
1
no
Electrón
9,109383 x 10–28
0,005485
–1,6022 x 10–19
–1
1/1840
e–
2. Estructura atómica
2.3 Núcleo atómico
Número atómico (Z):
• Número de protones del
átomo.
• Indica el elemento al que
pertenece el átomo.
A
X
Z
Número másico (A):
• Suma de protones
neutrones del átomo.
1 Ǻ = 1 · 10–10 m
y
• Indica la masa del átomo.
2. Estructura atómica
2.4 Átomos e iones
Átomo negativo
• Átomo con mayor número de
electrones que de protones.
e– > p+
• Denominados aniones.
Átomo neutro
• Átomo con número de electrones
igual al de protones.
e– = p+
Átomo positivo
• Átomo con menor número de
electrones que de protones.
e– < p+
• Denominados cationes.
Ejemplos
24
12
12
Neutrones
12
Electrones
10

Protones
35
Neutrones
44
Electrones
36
2
Protones
8
Neutrones
8
Electrones
10
Ti
Protones
22
Neutrones
26
Electrones
Mg
79
35
16
8
Br
O
48
22
2+ Protones
22
Ejercitación
Ejercicio 3
“guía del alumno”
El número de electrones presentes en un ion X5+ con un valor Z=20 y A=41 será
A) 10
B) 15
C) 20
D) 25
E) 40
B
Aplicación
3. Tipos de átomos
3.1 Isótopos
•Átomos que tienen el
mismo número atómico
(Z)
pero
diferente
número másico (A).
Solo 21 elementos poseen un
único isótopo natural.
3. Tipos de átomos
3.2 Isóbaros
Distintos núcleos atómicos con el mismo número másico (A), pero
diferente número atómico (Z).
3. Tipos de átomos
3.3 Isótonos
• Átomos diferentes, tienen diferente número atómico (Z), también
tienen diferente número másico (A), pero tienen igual número de
neutrones.
3. Tipos de átomos
Estrategia nemotécnica
ISÓTONOS
Igual número de
neutrones (N)
ISÓTONOS
ISÓBAROS
Igual número
másico (A)
ISÓBAROS
ISÓTOPOS
Igual número de
protones (P)
ISÓTOPOS
Ejercitación
Ejercicio 20
“guía del alumno”
¿Cuál de los siguientes pares atómicos corresponde a isóbaros?
A) 7N14, 5B12
B) 13Al28, 12Mg28
C) 6C12, 6C14
D) 8O15, 8O16
E) 5B11, 6C12
B
Comprensión
Pregunta oficial PSU
B
Comprensión
Fuente: DEMRE – U. DE CHILE. Proceso de Admisión 2013.
Tabla de corrección
Ítem
Alternativa
Unidad temática
Habilidad
1
D
Modelo atómico de la materia
Comprensión
2
B
Modelo atómico de la materia
Aplicación
3
B
Modelo atómico de la materia
Aplicación
4
E
Modelo atómico de la materia
Comprensión
5
E
Modelo atómico de la materia
Comprensión
6
E
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
7
D
Modelo atómico de la materia
Comprensión
8
B
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
9
E
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
10
E
Modelo atómico de la materia
Comprensión
11
D
Modelo atómico de la materia
Comprensión
12
C
Modelo atómico de la materia
Comprensión
Tabla de corrección
Ítem
Alternativa
Unidad temática
Habilidad
13
C
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
14
C
Modelo atómico de la materia
ASE
15
E
Modelo atómico de la materia
Aplicación
16
A
Modelo atómico de la materia
Aplicación
17
C
Modelo atómico de la materia
Aplicación
18
E
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
19
B
Modelo atómico de la materia
Aplicación
20
B
Modelo atómico de la materia
Comprensión
21
C
Modelo atómico de la materia
Aplicación
22
B
Modelo atómico de la materia
Comprensión
23
E
Modelo atómico de la materia
ASE
24
B
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
25
C
Modelo atómico de la materia
Reconocimiento
Síntesis de la clase
¿A qué modelo de constitución de la materia pertenece cada esquema?
Rutherford
(1911)
Dalton
(1803)
Thomson
(1904)
Mecanocuántico
Bohr
(1913)
Síntesis de la clase
Modelo atómico
Átomo
Divisible en
Protón
Neutrón
Electrón
carga: +1
carga: 0
carga: – 1
masa: 1
masa: 1
masa: 1/1840
Núcleo
Nube electrónica
Prepara tu próxima clase
En la próxima sesión, estudiaremos
Teoría atómica II: números
cuánticos y configuración
electrónica
Equipo Editorial
Área Ciencias: Química
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