¿DE QUÉ ESTA CONSTITUIDA LA MATERIA?

1. ¿DE QUÉ ESTA CONSTITUIDA LA MATERIA? Esta pregunta ha preocupado a los seres humanos desde los tiempos más remotos. Algunas de las ideas propuestas a lo largo de la historia, más o menos acertadas, han servido para construir la ciencia química.

2. OBJETIVO • Conocer el modelo atómico de Dalton • Conocer el modelo atómico de Thomson • Conocer el modelo atómico de Rutherford • Interpretar la evidencia experimental que llevo a los científicos a proponer su respectivo modelo

3. LEUCIPO Y DEMÓCRITO DE ABDERA (430 aC) • En el siglo V aC Leucipo fue el primero en pensar hasta que punto la materia podía dividirse, sin perder sus características Demócrito, discípulo del anterior, propuso que la materia podía dividirse hasta cierto limite, de ahí ya no podría seguir dividiéndose, llamó a este limite átomo. Ademássupuso que los átomos de cada elemento eran diferentes en forma y tamaño y le proporcionaban a la materia distintas propiedades.

4. Demócrito pensaba que cada tipo de átomo tenía distinta forma y tamaño.

5. TEORÍAS ATÓMICAS

6. Dalton 1766-1844

7. Tuvieron que pasar veinte siglos para que un químico inglés llamado John Dalton retomara las ideas de Demócrito y publicase, en 1808, su famosa teoría atómica: “La materia no es continua, sino que está formada por partículas indivisibles, llamadas átomos, entre las cuales no hay nada (está el vacío). Los átomos se pueden unir para crear combinaciones de átomos que forman los compuestos químicos.”

8. JOHN DALTON (1766-1844). Su teoría atómica se basa en 4 postulados: • _ Toda la materia se compone de partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos. (Dalton supuso que los átomos eran indivisibles, esto no es así) • _ Todos los átomos de un elemento dado son iguales, pero los átomos de un elemento difieren de los átomos de cualquier otro elemento ((Dalton supuso que todos los átomos de un elemento dado tienen la misma masa, esto es incorrecto por los isótopos)

9. _ Se forman compuestos cuando se combinan átomos de distintos elementos en proporciones fijas. • _ Las reacciones químicas implican reordenamiento de átomos. Ningún átomo se crea ni se destruye, ni se descompone en una reacción química.

10. Pero esta teoria no explicaba la electrificación de la materia, que descubrió Tales de Mileto al frotar un trozo de ámbar sobre una tela.

12. JOSEPH JOHN THOMSON ( 1856-1940) • En 1897 Joseph J. Thomson estudió la naturaleza eléctrica de los rayos catódicos y demostró que estos rayos se desviaban hacía el polo positivo del campo eléctrico por lo que confirmó que poseían carga negativa, independientemente del gas que esté encerrado dentro del tubo. Además determinó su masa en relación al átomo de hidrógeno deduciendo que corresponde aproximadamente 1890 veces menor. Así propuso la existencia de las partículas negativas que estaban presentes en toda la materia y que recibieron el nombre de electrón. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/catodicos.htm

13. MODELO DE THOMSON • El primer modelo detallado del átomo fue propuesto por J.J THOMSON, que se basaba en la idea de un átomo como una esfera de electricidad positiva (densidad de carga uniforme), donde estaban incrustados los electrones.Esta descripción del átomo no era muy satisfactoria, porque no servía para predecir o explicar las propiedades químicas del átomo. Sólo explicaba la naturaleza eléctrica de él.

15. La cantidad de electrones que contiene un átomo es la necesaria para compensar la carga positiva, así el átomo es neutro. • Los electrones poseen carga eléctrica negativa. Ejemplo: Si hay 3 cargas positivas, necesariamente deben existir 3 electrones, así el átomo se mantiene neutro

17. IMPORTANTE DE SABER La asignación de carga negativa al electrón fue una decisión arbitraria. Pudo haber sido al revés, o incluso pudo emplearse una denominación totalmente diferente.

19. ERNEST RUTHERFORD (1871-1937) • En 1909, Rutherford, supervisando a Geiger y Marsden, examinó la validez del modelo de Thomson en su ahora famoso experimento de la lámina de oro.

20. EXPERIMENTO LÁMINA DE ORO • Consistió en bombardear láminas de oro con partículas alfa, que son átomos de helio doblemente cargados (He2+), partículas positivas provenientes de un material radiactivo), por medio de una pantalla de sulfuro de Zinc (ZnS)detectó que la mayoría de las partículas la atravesaban sin sufrir desviaciones importantes y sin perder velocidad. • Sin embargo una de cada un millón de partículas positivas eran desviadas en un ángulo mayor de noventa grados y un número bajo de partículas eran completamente rechazadas

22. EVIDENCIA EXPERIMENTAL La mayoría de las partículas alfa atravesaba la lámina metálica sin cambiar de dirección. CONCLUSIÓN Dedujo que la mayor parte del átomo es espacio vacío

23. MODELO DE RUTHERFORD • El átomo debe considerarse con un núcleo, donde se concentra prácticamente toda la masa del átomo y la carga positiva de éste. El volumen del núcleo es muy pequeño. • Todo el resto del átomo debe estar vacío y en ese espacio circulan los electrones alrededor del núcleo. Este espacio recibe el nombre de corteza electrónica o envoltura • Modelo atómico de Rutherford

24. ÁTOMO DE RUTHERFORD El átomo está constituido de dos partes: • Núcleo:Contiene la carga positiva del átomo y casi toda su masa. • Corteza:Es una gran zona vacía por donde giran los electrones alrededor del núcleo. Le da el volumen al átomo • La carga positiva del núcleo se compensa con la de los electrones, luego el átomo es eléctricamente neutro.

25. ¿Por qué el modelo atómico de Rutherford no explica la estabilidad del átomo? • Los físicos de la época aplicaban las leyes de la física del movimiento de un cuerpo macroscópico, al átomo de hidrógeno, en circunstancias de que éste es un cuerpo microscópico. Según el modelo de Rutherford, los electrones giran alrededor del núcleo y, al hacerlo emiten energía .El electrón , al emitir energía , se precipitaría al núcleo, llegando irremediablemente a la destrucción del átomo.

26. LOS MODELOS DE THOMSON Y RUTHERFORD NO EXPLICABAN EL HECHO QUE EXISTAN ÁTOMOS CON PROPIEDADES MUY DIFERENTES (Li y He) Y OTROS CON PROPIEDADES MUY PARECIDAS (Li y Na). TAMPOCO EXPLICABAN CÓMO ESTABAN DISTRIBUIDOS LOS ELECTRONES.

27. Web recomendadas • http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm • http://portaleso.homelinux.com/portaleso/trabajos/fisicayquimi/lamateria/modelos_atomicos_sin_ejerc..swf • http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/ma/ma5.swf