3 T2 El Átomos 2015 Cast

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Fsica y qumica 3 ESO Tema 2: La estructura atmica.

2.Como son los tomos por dentro?LA ESTRUCTURA ATMICA.

Hemos visto en el anterior tema las propieaes e la materia e !orma universal se"#n su estao!sico$ y aem%s &emos visto tam'i(n que toa la materia est% !ormaa por partculas. )ero$ *qu(son estas partculas+ *Est%n compuestas e m%s cosas+ *O simplemente son es!eras r"ias+ Estas yotras pre"untas van a ser el o',etivo e este tema.

Actividad 1.Lectra!

*-e qu( crees que va la lectura se"#n la lista e pala'ras que &ay a continuacin+

ontinua

-iscontinua/e0cla

Sustancia pura

Sustancia simple

Sustancia compuestaorp#sculos

1tomo

L 4-5S6L-- -E L /TE7.

El pro'lema e si la materia es continua o iscontinua sele plantearon los anti"uos "rie"os. Arist"teles 839;322ac< e!ena la continuia e la materia: Es evidente que

podemos dividir un cuerpo hasta el infinito sin encontrar

ningn lmite. #em"crito 8=>;3?> ac< era elrepresentante e la escuela atomista que crean en laiscontinuia e la materia:El Universo se compone detomos y vaco. Los tomos son infinitos en nmero,

todos de la misma sustancia y perfectamente

homogneos. Siempre movindose, en toda la eternidad,

son indestructiles e inalterales.

El n#mero @ comenta lo leo al restoel "rupo 8pala'ras nuevas$ ieas m%simportantes$ relacin con otrasconocimientos>> aAos si'ien la concepcin aristot(lica !ue la mayoritaria. Sinem'ar"o$ los tra'a,os e $o%le 8@=2?;@=B@< en Fsica

so're el comportamiento e los "ases y e -alton 8@?==;@9< en Cumica para poer eDplicar la i!erencia entresstancias simplesy compestas$ me&clasy sstanciaspras$ permitieron resolver la pol(mica a !avor e losatomistas y sentar las 'ases e la teora atmico;molecular.

En el tema anterior ela'oramos el moelo cin(ticocorpuscular para poer eDplicar el comportamiento los"ases que ,usti!ica'an los tra'a,os e 6oyle y ay;Lussacso're compresin y calentamiento e los mismos.

-espu(s vimos que el moelo era eDtensi'le a toos los

El n#mero 2 comenta lo leo al restoel "rupo 8pala'ras nuevas$ ieas m%simportantes$ relacin con otrasconocimientos

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estaos e la materia 8"as$ lquio$ slio< se"#n el cualtoos los materiales est%n !ormaos por partculas8corp#sculos

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1. 'IA(E AL I)TERI*R #EL +T*M*.

1.1. El desc,rimiento del electr"n! modelo at"mico de T-omson.

Actividad .nica e,emplos que su"ieran que los %tomos no son inivisi'les sino que est%n !ormaos porpartculas m%s elementales$ es ecir tienen estructura interna.

Actividad /.Lectra!


Electrn7ayos caticos1noo y c%too

orp#sculoElectroos

5acio

EL EI)E7/E4TO -E THO/SO4

!inales el si"lo II$ el %tomo era consieraoinivisi'le. (osep- (. T-omsonconsi"ui ar !in a estaiea meiante un importante eDperimento que llev alescu'rimiento e una nueva partcula: el electrn.

T&omson reali0 sus eDperimentos usano ra%oscat"dicos$ esos que encontr%'amos &asta &ace pocos aAosentro e nuestros televisores. )ues 'ien$ la investi"acinso're estos rayos se inici a !inales el si"lo II yconsista en la creacin e un tu'o e vaco con oselectrodosen su interior. Los electroos se conectan a uncircuito$ e !orma que uno e los electroos queacar"ao ne"ativamente 8c%too< y otro positivamente8%noo

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c%too y %noo y si"uen as si no encuentraninter!erencias.

Se sa'a que estos rayos poan ser esviaos por un

campo ma"n(tico$ pero los intentos e esviarlos con uncampo el(ctrico &a'an sio in!ructuosos. T&omsonpensa'a que esto poa ser un pro'lema e insu!icientevaco en el tu'o$ as que construy su propia versin paraconse"uir el vaco m%s per!ecto posi'le entro e (l.

T&omson prepar su tu'o con un cuiao eDtremo$consi"uieno el me,or vaco el que !ue capa0 eincluyeno os placas entro que serviran para "enerarun campo el(ctrico. La seccin el tu'o usao para eleDperimento es la si"uiente:

El n#mero 2 comenta lo leo al restoel "rupo 8pala'ras nuevas$ ieas m%s

importantes$ relacin con otrasconocimientos

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anteriormente al escu'rimiento e T&omson por el !sicoirlan(s eor"e Ko&nstone Stoney$ que en @9? pu'licuna &iptesis se"#n la cual la electricia esta'a !ormaa

por pequeAos corp#sculos llamaos electrones. Est% claro

que Stoney no ana'a muy esencaminao.

Actividad .Ha0 un i'u,o e la estructura e un %tomo que ten"a en cuenta la eDistencia e los electrones y lacar"a positiva. El moelo e'e eDplicar por qu( es tan !%cil eDtraer electrones e imposi'le la car"a

positiva.

1.2. El desco,riment de la Radioactivitat! model Atomic de Rt-erord.

Actividad 3.Lectra!


1tomo neutro)artculas al!a

)rotones

EL EI)E7/E4TO -E 7GTHE7FO7-

-ese principios e @B>> ya se conocan oscaractersticas e los %tomos: contienen electrones y sonel(ctricamente neutros. )ara que un %tomo sea neutroe'e contener el mismo n#mero e car"as positivas yne"ativas. T&omson propuso que un %tomo poavisuali0arse como una es!era uni!orme car"aa

positivamente$ entro e la cual se encontra'an loselectrones como si !ueran las pasas en un pastel.

En @B@> un !sico neo0elan(s. Ernest Rt-erord$ queestuio con T&omson en la Gniversia e am'ri"e$

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utili0 part4clas alao para emostrar la estructura elos %tomos. 7ut&er!or e!ectu una serie e eDperimentosutili0ano l%minas muy el"aas e oro y e otrosmetales$ como 'lanco e partculas al!a provenientes e

una !uente raiactiva. O'servaron que la mayora e laspartculas atravesa'an la l%mina sin esviarse$ o 'ien conuna li"era esviacin. -e ve0 en cuano$ al"unas

partculas al!a eran ispersaas 8o esviaas< e sutrayectoria con un "ran %n"ulo. En al"unos casos$ las

partculas al!a re"resa'an por la misma trayectoria &aciala !uente raiactiva. Jste !ue el escu'rimiento m%ssorprenente ya que se"#n el moelo e T&omson$ lacar"a positiva el %tomo era tan i!usa que se esperaraque las partculas al!a atravesaran las l%minas sinesviarse o con una esviacin mnima$ El comentario e7ut&er!or so're este escu'rimiento !ue el si"uiente:

!esult" tan increle como si usted huiera lan#ado una

ala de $% pulgadas hacia un tro#o de papel de seda y la

ala se huiera regresado hacia usted.

Tiempo espu(s$ 7ut&er!or puo eDplicar los resultaosel eDperimento e la ispersin e partculas a utili0anoun nuevo moelo e %tomo. -e acuero con 7ut&er!or$la mayor parte e los %tomos e'e ser espacio vaco. EstoeDplica por qu( la mayora e las partculas a atravesaronla l%mina e oro su!rieno poca o nin"una esviacin.

7ut&er!or propuso que las car"as positivas e los %tomosesta'an concentraas en un enso con"lomerao centralentro el %tomo$ que llam n#cleo. uano una partculapasa'a cerca el n#cleo en el eDperimento$ actua'aso're ella una "ran !uer0a e repulsin$ lo que ori"ina'auna "ran esviacin. /%s a#n$ cuano una partcula incia irectamente so're el n#cleo$ eDperimenta'a unarepulsin tan "rane que su trayectoria se inverta porcompleto.

El n#mero 2 comenta lo leo al restoel "rupo 8pala'ras nuevas$ ieas m%simportantes$ relacin con otrasconocimientos;2". proDimaamente@9> veces la masa e las partculas con car"a ne"ativa$los electrones. Hasta este punto$ los cient!icosvisuali0a'an el %tomo e la si"uiente manera: la masa eln#cleo constituye la mayor parte e la masa total el%tomo$ pero el n#cleo ocupa solamente @N@>@3 elvolumen total el %tomo.

El n#mero 3 comenta lo leo al restoel "rupo 8pala'ras nuevas$ ieas m%simportantes$ relacin con otrasconocimientos

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solamente e >.>> pm. Se puee apreciar la i!erenciarelativa entre el tamaAo e un %tomo y su n#cleoima"inano que si un %tomo tuviera el tamaAo el estaioel amp 4ou$ el volumen e su n#cleo sera compara'le

con el e una pelota e tenis. /ientras que los protonesest%n con!inaos en el n#cleo el %tomo$ se consiera quelos electrones est%n esparcios alreeor el n#cleo y acierta istancia e (l. El concepto e raio atmico tieneutilia eDperimental$ pero no e'e suponerse que los%tomos tienen imensiones o super!icies 'ien e!inias./%s aelante se aprener% que las re"iones eDternas elos %tomos son relativamente i!usasP.

conocimientos

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se encuentran los electrones$ con car"a ne"ativa.Jstos$ orenaos en istintos niveles$ "iranalreeor el n#cleo. La masa e un electrn esunas 2>>> veces menor que la e un protn.

Los %tomos son el(ctricamente neutros$ e'io a quetienen i"ual n#mero e protones 8partculas con car"a

positiva< que e electrones 8partculas con car"ane"ativa

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Actividad 8.nica el n#mero e protones$ electrones y neutrones e los %tomos e los si"uientes elementos:a< OD"eno 8O'e

c. Los os casos primeros se re!ieren al car'ono. En los os el n#meroatmico es el mismo 8sino no sera el mismo elemento

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Actividad 17.

En que se i!erencian los istopos@2

=, y

@=

el car'ono+

El moelo e 7ut&er!or proporciona'a eDplicaciones satis!actorias en re!erencia al n#cleo y losprocesos e emisin raiactiva asociaos con (l. Cuea'a$ no o'stante$ la cuestin e como seisponenlos electrones alrededor del n0cleoy la eDplicacin que el moelo e'a proporcionarso're la distinta coloraci"n8emisin e ener"a< se"#n el "as contenio en el tu'o e escar"a$ yque pro'a'lemente ten"a relacin con el estao e los electrones en los %tomos el "as.

. *RA)I6ACI) #E L*S ELECTR*)ES E) EL +T*M*.

En @B@3 )iels $o-rse 'as en los resultaos e los tra'a,os e )lan y ela'or un moelo el%tomo e &ir"eno con los si"uientes postulaos:

@. El %tomo e &ir"eno 8u otros %tomos monoelectrnicos< est%n constituios por un n#cleopositivo y un electrn "irano a su alreeores. La masa el n#cleo es muc&o mayor que lael electrn.

2. -e toas las r'itas el electrn naa m%s son posi'les al"unas que vienen eterminaas

por un n#mero$ n$ que puee tomar los valores n@$2$3$.... En estas r'itas se nom'raniveleso capas. Es ecir$ los electrones en un %tomo no est%n istri'uios al a0ar alreeorel n#cleo$ sino los electrones se encuentran istri'uios en i!erentes niveles ener"(ticos.

El moelo atmico e 6o&r naa m%s era capa0 e eDplicar el %tomo e &ir"eno$ pero !uecompletao con las investi"aciones e Sommereld 8moelo atmico e 6o&r;Sommer!el

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Actividad 18.-i'u,a con la representacin e 6o&r;Sommer!el los si"uientes %tomos:

a< He 8&elio 3u Oro ?B @@96e 6erilio B l loro @? 3a alcio 2> 2>

; @ ;

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Actividad 28.ompleta.

S4m,olo )om,re )m.at"mico

)m.msico

)m. deprotones

)m. denetrones

)m. deelectrones

F; Fl#or @B B4aW Soio @2 @>6r; 6romo 9> 3=Fe3W Hierro = 3>/"2W /a"nesio @2 @2l; loro @? 3O2; OD"eno @= 9S2; 0u!re @= @=

a2W alcio 2> 2>

Actividad 9.onstruye un cuaro 8resumen$ mapa conceptual$< a moo e recapitulacin$ e lo que se &aestuiao so're la estructura el %tomo.

; @= ;

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