domingo, 9 de junio de 2019

Para este miércoles 12 de junio repasaremos las teorías atómicas y haremos ejercicios de números cuánticos traer estos apuntes .

ERES MÁS DEL 90 % VACÍO

El 99,9999999 % del volumen de un átomo es espacio vacío. Si el espacio vacío de los átomos se pudiera suprimir, toda la humanidad cabría en el volumen de un terrón de azúcar
 
Para hacernos una idea de estas dimensiones podemos utilizar la siguiente comparación:
Si el tamaño del núcleo fuera el de un SORBETE , el tamaño de la corteza sería el de un estadio de fútbol y el electrón sería una pulga inquieta moviéndose alrededor del estadio
 Otra comparación válida sería si el núcleo es un balón de fútbol, la corteza es la región que lo rodea en un diámetro de 30 km. 
Recordar que realmente no hay vacío sino un campo de fuerzas electróstáticas ejercida por el núcleo POSITIVO hacia los electrones-NEGATIVOS que impìden que se escapen del átomo.
VIVIMOS EN UNA NUBE DE ELECTRONES




FORMAS DE LOS ORBITALES

Según Bohr los electrones se encuentran en orbitas circulares alrdedor del núcleo. Este modelo no fue suficiente para explicar estructuras electrónicas de más de un electrón .Entonces y a través del desarrollo matemático se definen a los ORBITALES , como lugares en donde encontrar con cierta probabilidad los electrones.
Este video estan las formas de los orbitales que son nubes de probabilidades de encontrar un electrón.

 En esta imagen vemos a la tabla periódica desde la visión de los orbitales cuánticos respetando la periodicidad de la misma. En clase encontraremos la CE de los alementos respetando esta imagen.

LA TEORÍA CUÁNTICA

El modelo de BOHR solo explicaba matematicamente los átomos con un solo elctrón, como el Hidrógeno, el Helio+ , Li ++, etc.
Para átomos de más de un electrón la matemática del modelo no alcanzaba. 
Se desarrolla entonces, el nuevo y actual modelo llamado CUÁNTICO, en el cual el electrón es considerado tanto como partícula y como onda, y por lo tanto no se puede determinar con exactitud la posición y la energía del mismo simultaneamente.
Solo existen zonas de probabilidades alrededor del núcleo llamadas ORBITALES.
En estas animaciones se muestran cómo se disponen los electrones en esas zonas llamadas orbitales.

 EL LINK DE ESTA SIMULACIÓN ES :  http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/celectron.swf





El LINK de esta simulación es : http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/anim/configuracion4.swf




 

LAS HUELLAS DACTILARES DE LOS ELEMENTOS

Los espectros atómicos de absorción u emisión son las huellas dactilares de los átomos. Sirven para identificarlos.En este video se explica como se forman los espectros de emisión u absorción.





En esta página : http://www.educaplus.org/sp2002/espectros/spespectro.html...................pueden encontrar los espectros de algunos de los elementos 

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

Repasamos la experiencia de Rutherford







En 1913 al poco tiempo del modelo de Rutherford, el cientifico Niels Bohr formuló un nuevo modelo atomico, basado en el átomo de Hidrógeno. Su modelo explicaba como se forman los espectros atómicos.
Pero ¿ que es un espectro ?


 El arco iris es el espectro de la parte visible de la luz solar. Le decimos visible porque la vemos con nuestros ojos como franjas de colores.
Antes y depues del espectro visible hay energía radiante pero que no vemos.

Son las zonas ultravioletas e infrarrojos. 
 El espectro completo de la energía radiante puede representarse de esta forma.



MODELO ATOMICO DE BOHR


¿ CÓMO ESTÁ FORMADO EL ESPECTRO DE LUZ ELECTROMAGNÉTICA?

 Cuando esta luz radiante incide sobre cualquier átomo , este último solo absorbe algunos intervalos de energía, pasando a un estado llamado " excitado " o inestable de pocos microsegundos, volviendo a su estado previo de estabilidad llamado estado Fundamental.
Cuando vuelve emite energía que puede verse con nuestros ojos o con solo aparatos especiales y asi se registra los espectros de emisión u absorción.

El modelo atómico de Bohr

Solo aplicado al átomo de Hidrógeno, sostiene que alrededor del nucleo los electrones giran en órbitas fijas cada una de ellas con un valor de energía. Las órbitas son trayectorias fijas. Mientras el electrón esté en su estado fundamental o estable no emite radiación. Si, puede saltar a niveles superiores y volver.

INSUFICIENCIA DEL MODELO DE RUTHERFORD

El modelo planetario en el cual los electrones giran alrededor de un núcleo positivo se contradecía con las leyes del electromagnetismo que afirmaba que un electrón en movimiento debía emitir energía continuamente en forma de radiación , con lo que llegaría un momento, en que el electrón caería sobre el núcleo y la materia se destruiría y eso debería ocurrir en un tiempo muy breve. Ver el video:

 

RUTHERFORD

Rutherford , partiendo de la idea del átomo de Thomson realizó una experiencia de bombardear una fina lámina de oro con partículas cargadas positivamente llamadas rayos alfa y sucedió lo siguiente:
El link de esta animación es :  http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/imagenes/modelo_rutherford2.swf




Observó que la mayoría de los rayos atravezaban la lámina sin desviarse indicando que hay espacio vacío en el átomo y unos pocos rebotaban o se desviaban. Los que rebotaban es porque chocaban con el núcleo.
Entonces concluyó que el átomo es divisible en un centro positivo y una corteza negativa, donde giran los electrones. Entre el núcleo y la corteza hay mucho espacio vacío. 


En este video se puede ver en que consistió uno de los experimentos más famoso de la física.





 
Algunas imágenes representativas de este modelo encontradas en la WEB, este modelo es conocido como MODELO PLANETARIO del átomo.


                             

JOHN THOMSON

Con Thomson , descubridor de los electrones, el átomo tiene cargas positivas y negativas, entonces propuso un modelo de átomo, el cual era representado como una esfera compacta cargada positivamente, en la cual se insertan los electrones cuya carga total es igual a la carga de la esfera positiva, así el conjunto seria neutro. Este modelo se llamó '' Budín de pasas ''
Aquí se muestra varias representaciones de su idea atómica encontrada en la WEB. 










                              

JOHN DALTON

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Para Dalton, cada elemento está formado por una clase de átomos distintos en sus propiedades a los átomos de los demás elementos y, justamente, es esta distinción lo que separa un elemento de otro y los hace diferentes.  Así, asignó a cada elemento conocido un símbolo distinto ( en forma de círculos),lo que se llama su símbolo químico que luego, con posterioridad, ha ido cambiando hasta llegar a los modernos símbolos químicos actuales.
La combinación de esos círculos representan las distintas moléculas

Dalton sostenía la indivisibilidad del átomo, y esta idea se la puede representar con las  siguientes imágenes atómicas encontradas en la WEB












Postulados de la teoría de DALTON ( para el final )






REALIDAD versus APARIENCIA : EL ÁTOMO

Apariencia versus realidad : este es el dilema populsor del pensamiento científico.
Existe una realidad inmutable, permanente  que  se contrapone al fenómeno de la apariencia de cambio.  A esa realidad se la llamó átomo, en griego a significa no, y tomos cortar, asi el vocablo átomos significa lo que no puede ser cortado.


Para el año 400 a. de C. Demócrito y Leucipo propusieron la primera teoría atómica llamada la "Discontinuidad de la Materia". Esta consistió en que la materia se podía dividir indeterminadamente en partículas cada vez más pequeñas hasta obtener unas diminutas e indivisibles, a las que Demócrito llamó átomos. Así había átomos de oro, de agua, aire, rocas, etc.

En cambio, Aristóteles suponía que la materia era continua y que estaba formada por una sustancia única llamada materia, lamentablemente prevalecieron estas  últimas ideas por mucho tiempo, prácticamente por más de 2000 años , debido en parte a la influencia de la iglesia cristiana que no aceptaba la visión materialista de que cada cosa, incluido el ser humano podría ser descompuesto en átomos, pues entraba en contradicción con la creencia de un Dios creador de los cuerpos y del alma humana
.


Al dividir una muestra de materia en trozos cada vez más pequeños, finalmente se encuentra una unidad básica que no puede ser dividida sin cambiar la naturaleza del elemento.


 Esta unidad básica se llama Átomo

Un átomo es la partícula más pequeña que puede existir de un elemento conservando las propiedades de dicho elemento.