Complejidad del átomo

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Resumen Física y Química Tema 4:

Los átomos y su complejidad

  • Pruebas de la existencia de los átomos

Materia compuesta por partículas. Esas partículas son átomos o agrupaciones de ellos, su tamaño es de 10-10 m.

2.  Modelos atómicos

Modelo atómico de Dalton

Ideas fundamentales:

.  Materia constituida por átomos

.
Átomos indivisibles y no se modifican en reacciones químicas

. Átomos de elementos químicos diferentes son diferentes

. Compuestos formados por uníón de átomos de distintos elementos

Identificación de algunos elementos y compuestos errónea. Es un modelo elemental pero explica adecuadamente aspectos ponderales (relaciones de peso) de reacciones químicas.

Modelo atómico de Thomson

Relación entre constitución de la materia y electricidad. Propuso modelo de átomo formado por unas partículas con carga negativa (electrones), inmersas en un fluido de carga eléctrica positiva, que daba resultado átomo neutro. Descubrimiento del electrón indicaba que átomo no indivisible y formado por partículas subatómicas.

Experimento de Rutherford

Propuso el modelo atómico nuclear que sitúa mayor parte de masa del átomo concentrada en zona muy pequeña del mismo.
Modelo supone resto del átomo vacío

Modelo atómico nuclear 

Dos partes:

. Núcleo: Pequeño en comparación con volumen total y concentra casi toda su masa. Dos tipos de partículas: protones (carga positiva) y neutrones (neutros). Por tanto núcleo tiene carga eléctrica positiva. Masa de neutrón ligeramente superior a la del protón

. La corteza: Zona donde electrones se mueven en torno núcleo. Tienen carga eléctrica negativa. Masa 2000 veces menor que la del protón.

Átomos contienen mismo nº de electrones en corteza que de protones en núcleo, son eléctricamente neutros.

  • Número atómico y masa atómica. Isótopos

Número atómico

Número protones tiene un átomo se denomina número atómico (Z). Elemento químico caracterizado por su número atómico.

Todos los átomos del mismo elemento tienen mismo número atómico

Número másico

Número másico (A) es número partículas hay en núcleo, suma de protones y neutrones

                                                     A = Z+n

Núcleo suele representarse como ZA X, A número másico, Z número atómico, X elemento.


Masa atómica

Unidad de masa atómica (u) equivale a 1,66 * 10-27 kg. Masa atómica de elemento es la masa de uno de sus átomos medida en uma

Isótopos

Átomos que tienen mismo número atómico pero distinto número másico, mismo número de protones pero distinto de neutrones.

Si elemento tiene varios isótopos, se toma como valor de su masa atómica el valor promedio de las masas de isótopos, teniendo en cuenta abundancia relativa de cada uno de ellos.

  • Corteza atómica

En ella se encuentran electrones ocupando zonas alrededor del núcleo atómico. Se distribuyen en capas o niveles:

  • 2 electrones en la 1ªcapa (K)
  • 8 electrones en la 2ª capa(L)
  • 18 electrones en la 3ª capa(M)
  • 32 electrones en la 4ª capa (N)

Los electrones de la última capa se denominan electrones de Valencia. Son los responsables del comportamiento químico de los elementos.

Iones

Átomos que han perdido o ganado electrones en corteza. Pueden ser:

Cationes

Si átomo neutro pierde electrones, exceso de carga positiva y se transforma en ion positivo o catión. X+.

 Aniones:
Átomo neutro gana electrones, exceso de carga negativa y se transforma en anión. X-

  • El sistema periódico de los elementos

Mendeleiev y Meyer propusieron ordenar elementos con propiedades químicas muy parecidas según masas atómicas. Moseley según valores crecientes de su número atómico. Sistema periódico7 filas (períodos) y 18 columnas (grupos).

Sistema periódico elementos ordenados por número atómico. Elementos de mismo grupo tiene propiedades químicas similares

Propiedades químicas de elemento están relacionadas con número de electrones de Valencia, por ello elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas similares

  • Las propiedades de los elementos y el sistema periódico

. Metales: Grupo mayoritario, a izquierda y centro de tabla. Brillo metálico, sólidos a temperatura ambiente, son maleables (láminas con facilidad) y dúctiles (pueden formar hilos) y son buenos conductores del calor y electricidad. Tendencia a formar iones positivos: X+

. Los no metales: Regíón superior derecha, malos conductores en temperatura ambiente hay sólidos, líquidos y gaseosos. Tendencia a formar iones negativos: X-

. Los semimetales: Entre metales y no metales, son el boro (B), el silicio (Si), el germanio (Ge) y el arsénico (As). Sólidos a temperatura ambiente. Iones positivos con dificultad.

. El hidrógeno: Consta de un protón y electrón. No tiene ninguna propiedad de ningún grupo, no tiene posición, forma iones positivos y negativos

. Los gases nobles: Derecha, inertes: no reaccionan con ningún otro elemento y no forman iones estables

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