TEORIAS DEL ATOMO


Cada sustancia del universo, las piedras, el mar, nosotros mismos, los planetas y hasta las estrellas más lejanas, están enteramente formada por pequeñas partículas llamadas átomos.
Son tan pequeñas que no son posible fotografiarlas. Para hacernos una idea de su tamaño, un punto de esta línea puede contener dos mil millones de átomos.
Estas pequeñas partículas son estudiadas por la química, ciencia que surgió en la edad media y que estudia la materia.



T. DEMOCRITO Y LEUCIPO

¿Se llegaba alguna vez hasta un punto en que fuese imposible seguir dividiendo?

Leucipo, maestro de Demócrito, había intuido que esa escisión tenía un límite. Demócrito hizo suya esta idea y anunció finalmente su convicción de que cualquier sustancia podía dividirse hasta allí y no más. El trozo más pequeño o partícula de cualquier clase de sustancia era indivisible, y a esa partícula mínima la llamó átomos, que en griego quiere decir «indivisible». Según Demócrito, el universo estaba constituido por esas partículas diminutas e indivisibles. En el universo no había otra cosa que partículas y espacio vacío entre ellas.

La teoría atomística de Demócrito y Leucipo dice así:

Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos, incomprensíbles e invisibles
Los átomos se diferencian en su forma y tamaño
Las propiedades de la materia varian segun el agrupamiento de los átomos




T. DALTON


-Los elementos están formados por partículas discretas, diminutas, e indivisibles llamadas átomos, que permanecen inalterables en cualquier proceso químico.
-Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en cualquier otra propiedad física o química.
-En las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, solo cambian su distribuición.
-Los compuestos químicos están formados por "atómos de compuesto" (moléculas), todos iguales entre sí; es decir, cuando dos o más átomos de diferentes elementos se combinan para formar un mismo compuesto lo hacen siempre en proporciones de masa definidas y constantes.



T. THOMSON

Según el modelo de Thomson el átomo consistía en una esfera uniforme de materia cargada positivamente en la que se hallaban incrustados los electrones de un modo parecido a como lo están las semillas en una sandía. Este sencillo modelo explicaba el hecho de que la materia fuese eléctricamente neutra, pues en los átomos de Thomson la carga positiva era neutralizada por la negativa.





T. RUTHERFORD

Para 1911 Ernest Rutherford realizo un experimento el cual consistía en bombardear con partículas alfa una finísima lámina de oro, las cuales eran recogidas en un pantalla de sulfuro de cinc. Un suceso importante que llamó la atención de Rutherford fue el hecho de que la mayoría de partículas atravesaban la lámina sin desviarse o desviadas en ángulos pequeños, mientras que unas cuantas partículas eran dispersadas a ángulos grandes hasta 180º. Esto llevo a Rutherfor a supones que las cargas positivas que las desviaban estaban concentradas dentro de los átomos ocupando un espacio muy pequeño, es comparación con el resto del átomo. A esta parte Rutherford le llamó núcleo.




TEORIA DE BOHR

Bohr unió la idea de átomo nuclear de Rutherford con las ideas de una nueva rama de la Ciencia: la Física Cuántica.
Así, en 1913 formuló una hipótesis sobre la estructura atómica en la que estableció tres postulados:

1. El electrón no puede girar en cualquier órbita, sino sólo en un cierto número de órbitas estables. En el modelo de Rutherford se aceptaba un número infinito de órbitas.
2. Cuando el electrón gira en estas órbitas no emite energía.
3. Cuando un átomo estable sufre una interacción, como puede ser el impacto de un electrón o el choque con otro átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita estable o ser arrancado del átomo.




TEORIA DE SOMMERFELD

El modelo atómico de Bohr (1913) funcionaba muy bien para el átomo de hidrógeno. Sin embargo, en los espectros realizados para átomos de otros elementos se observaba que electrones de un mismo nivel energético tenían distinta energía, mostrando que algo andaba mal en el modelo. La conclusión fue que dentro de un mismo nivel energético existían sub-niveles

Esto dio lugar a un nuevo número cuántico, el Número cuántico azimutal, que determina la forma de los orbitales.

En 1916, Arnold Sommerfield (1868–1951), con la ayuda de la relatividad de Albert Einstein, hizo las siguientes modificaciones al modelo de Bohr:

a) Los electrones se mueven alrededor del nucleo en orbitas circulares o elipticas.

b) A partir del segundo nivel energetico existen dos o mas subniveles en el mismo nivel.

c) El electron es una corriente electrica minuscula.

MODELO ATOMICO ACTUAL

Propiedades del átomo

Densidad

En física el término densidad es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen, sinónimo de «masa volúmica», y puede utilizarse en términos absolutos o relativos. En términos sencillos, un objeto pequeño y pesado, como una piedra o un trozo de plomo, es más denso que un objeto grande y liviano, como un corcho o un poco de espuma.

Punto de fusión

El punto de fusión es la temperatura a la cual el estado sólido y el estado líquido de una sustancia, coexisten en equilibrio térmico, a una presión de 1 atmósfera.

Por lo tanto, el punto de fusión no es el pasaje sino el punto de equilibrio entre los estados sólido y líquido de una sustancia dada. Al pasaje se lo conoce como derretimiento.

En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales. Pero esto no siempre es así: por ejemplo, el agar se derrite a los 85 °C (185 °F) y se solidifica a partir de los 31 °C a 40 °C (87.8 °F a 104 °F); este proceso se conoce como histéresis.

Punto de ebullición

El punto de ebullición de un compuesto químico es la temperatura que debe alcanzar éste para pasar del estado líquido al estado gaseoso; para el proceso inverso se denomina punto de condensación. La definición exacta del punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor iguala a la presión atmosférica. Por ejemplo, a nivel del mar la presión atmosférica es de 1 atm. o 760 mmHg, el punto de ebullición del agua a esta presión será de 100°C porque a esa temperatura la presión de vapor alcanza una presión de 1 atm.

Radio iónico

El radio iónico va aumentando en la tabla de izquierda a derecha por los periodos y de arriba hacia abajo por los grupos. El radio iónico es, al igual que el radio atómico, la distancia entre el centro del núcleo del átomo y el electrón estable más alejado del mismo, pero haciendo referencia no al átomo, sino al ion. Se suele medir en picómetros (1 pm=10-12) m o Angstroms (1 Å=10-10 m).

Conf. Electrónica

En Química, es el modo en el cual los electrones están ordenados en un átomo. Como los electrones son fermiones están sujetos al principio de exclusión de Pauli, que dice que dos fermiones no pueden estar en el mismo estado cuántico a la vez. Por lo tanto, en el momento en que un estado es ocupado por un electrón, el siguiente electrón debe ocupar un estado mecanocuántico diferente.

Preguntas sobre el ABP

1. ¿Qué es un átomo?

Es la unidad más pequeña de un elemento químico, mantiene su identidad o sus propiedades y no es posible dividir mediante procesos químicos.

Los átomos están compuestos de protones, neutrones y electrones; el número de protones determina la identidad del elemento.

Tiene existencia propia. Se compone de un núcleo, con protones y neutrones, y de electrones orbitales, en número característico para cada uno.

2. Características de un átomo: físicas y químicas

• Tamaño:
El más ligero es el Hidrógeno, tiene un diámetro de 0,0000000001 m y una masa de 1,7 × 10-27 kg.

3. Estructura de un átomo. Explica

Protón: es una partícula subatómica con una carga eléctrica de una unidad fundamental positiva (+)

Neutrón: es una partícula eléctricamente neutra, de masa 1.838,4 veces mayor que la del electrón y 1,00014 veces la del protón

Electrón: Pequeña partícula atómica portadora de la carga negativa.

En un átomo estable los electrones están en órbita alrededor del núcleo y su número es igual al de los protones (partículas positivas) contenidos en el propio núcleo.

4. Desarrollo del estudio del átomo

El conocimiento del átomo ha tenido un desarrollo muy lento, ya que la gente se limitaba a especular sobre él. Demócrito (1) fue el primero en afirmar que la materia está compuesta por átomos, y que estos eran indivisibles. Y hay quedo la cosa hasta que Dalton, (2) en 1803 lanzó su teoría atómica de la materia. En ella decía que todos los elementos que se conocen están constituidos por átomos. A partir de este momento la física se centra en el estudio del átomo. En 1811 Amedeo Avogadro formuló una ley que lleva su nombre “ley de abogado”. Esta ley viene a decir que dos volúmenes iguales de diferentes gases y en las mismas condiciones tienen el mismo número de moléculas, pero no el mismo número de átomos. En 1906 J.J. Thomson (4), supuso que Dalton estaba equivocado, porque el átomo estaba compuesto de electrones.

A medida que la tecnología iba avanzando, el estudio del átomo se abría camino con más facilidad. En 1896 Becquerel (5), descubridor de la radioactividad supuso que los electrones tenían carga eléctrica. Cosa que Millikan (6), confirmó veinte años después. En 1911 Rutherford (7), lanzó la primera teoría sobre la estructura del átomo, en ella decía que los electrones giraban alrededor del núcleo como si fuera un sistema solar en miniatura. Esta teoría se mantuvo hasta 1913, fecha en la cual Bohr (8), lanzó una nueva teoría atómica, en ella decía que los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas. Esta teoría todavía no era la definitiva, pero si la base de las teorías actuales sobre el átomo. En 1919 Rutherford descubrió que el núcleo de los átomos estaba compuesto por protones, y que estos tenían carga positiva. Y en 1932 Chadwick (9), descubrió el neutrón, una de las partículas fundamentales de la materia que se encuentra en el núcleo del átomo. Como ves el átomo actual, tal y como se conoce hoy, a pasado por un proceso de estudio e investigación muy largo.

Cambios de estado de la materia

Luis Menacho [3B]



""SaN iGnAcIo De LoYoLa""

Solidificación:

La solidificación es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia de líquido a sólido. Es el proceso inverso a la fusión.

En general, los compuestos disminuyen de volumen al solidificarse, aunque no sucede en todos los casos; en el caso del agua aumenta.

La fusión

Es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del estado sólido al estado líquido por la acción del calor. Cuando se calienta un sólido, se transfiere energía a los átomos que vibran con más rapidez a medida que gana energía.

Evaporación

Es el proceso físico por el cual una sustancia en estado líquido pasa al estado gaseoso, al haber tomado energía suficiente para vencer la tensión superficial. A diferencia de la ebullición, éste es un proceso paulatino, y no es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullición.

Condensación

Es el proceso físico que consiste en el paso de una sustancia en forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la ebullición.

Aunque el paso de gas a líquido depende, entre otros factores, de la presión y de la temperatura, generalmente se llama condensación al tránsito que se produce a presiones cercanas a la ambiental. Cuando se usa una sobrepresión elevada para forzar esta transición, el proceso se denomina licuefacción.

La sublimación

Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Se puede llamar de la misma forma al proceso inverso, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido, pero es más apropiado referirse a esa transición como sublimación inversa.

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Alumno: Luis Menacho

Materia:

La materia es todo aquello que nos rodea, todo y todos estamos formados por materia. la materia ocupa un determinado lugar en el espacio. Se caracteriza por tener masa, peso, volumen.

Propiedades Elementales

• Inercia: Es la dificultad o resistencia que opone un sistema físico o un sistema social a posibles cambios. En física se dice que un sistema tiene más inercia cuando resulta más difícil lograr un cambio en el estado físico del mismo.

• Porosidad: Es la propiedad que tienen los cuerpos de dejarse atravesar por aire, agua, calor, sonido y hasta por los microorganismos.

• Indestructibilidad: propiedad por la cual la materia no puede ser destruida, ni tampoco creada, sólo se puede transformar.

• extensión: toda materia ocupa un lugar en el espacio.

• Gravedad: La gravedad, denominada también fuerza gravitatoria, fuerza de gravedad, interacción gravitatoria o gravitación, es la fuerza que experimentan entre sí los objetos con masa. Sus efectos son siempre atractivos y su alcance es infinito.

Propiedades particulares:

• Dureza: Es la resistencia de un mineral que presenta al ser rayado. Un mineral posee una dureza mayor que otro, cuando el primero es capaz de rayar al segundo.

• Tenacidad:

En mineralogía la tenacidad es la resistencia que opone un mineral u otro material a ser roto, molido, doblado o desgarrado, siendo una medida de su cohesión. Para describir las distintas clases de tenacidad en los minerales se utilizan diferentes términos.

• Maleabilidad

Es la propiedad de la materia, que junto a la ductilidad presentan los cuerpos a ser labrados por deformación. Se diferencia de aquélla en que mientras la ductilidad se refiere a la obtención de hilos, la maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa, teniendo en común que no existe ningún método para cuantificarlas.

• Ductibilidad:

La ductilidad es la propiedad que presentan algunos metales y aleaciones cuando, bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sin romperse permitiendo obtener alambres o hilos. A los metales que presentan esta propiedad se les denomina dúctiles.

• Elasticidad:

Es la propiedad en la cual un cuerpo logra estirarse mediante una fuerza y tiene la capacidad de volver ha su estado normal.

• Espancibilidad:

Propiedad que presenta un cuerpo de tener capacidad para ocupar un volumen mayor. ejemplo: Los gases

• Comprencibilidad

La compresibilidad es una propiedad de la materia a la cual se debe que todos los cuerpos disminuyan de volumen al someterlos a una presión o compresión determinada manteniendo constantes otros parámetros.

• Tensión superficial

En física se denomina tensión superficial al fenómeno por el cual la superficie de un líquido tiende a comportarse como si fuera una delgada película elástica. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero (Hydrometra stagnorum) , desplazarse por la superficie del agua sin hundirse.

• Viscocidad

La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones

Estados físicos de la materia

Estado físico
Según la agrupación de sus moléculas, los cuerpos tienen cuatro estados diferentes: sólido, líquido, gaseoso y plasma.

Estado sólido
A baja temperatura los cuerpos están en forma sólida tal que los átomos se encuentran unidos formando generalmente estructuras sólidas, en este estado el cuerpo es capaz de soportar golpes sin sufrir una deformación. Presenta las siguientes características:

· Fuerza de cohesión
· Vibración.
· Tiene forma propia.
· No se pueden comprimir.
· Resistentes a fragmentarse.
· Volumen definido.
· Puede ser orgánico o inorgánico.

Estado líquido
Es capaz de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. Aún existe alguna ligazón entre los átomos del cuerpo. Presenta las siguientes características:

Fuerza de cohesión menor (regular)
Energía cinética.
Sin forma definida.
Toma el volumen del envase que lo contiene.
En frío se comprime.
Posee fluidez.

Estado gaseoso
Los átomos o moléculas del gas se encuentran libres de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio disponible. Presenta las siguientes características:

Fuerza de cohesión casi nula.
Sin forma definida.
Sin volumen definido.
Se puede comprimir fácilmente.
Ejerce presión sobre las paredes del recipiente que los contiene.

Estado Plasma
Es un sistema que contiene un número significativo de iones libres y cuya dinámica presenta efectos colectivos dominados por las interacciones electromagnéticas de largo alcance entre las mismas.

El estado plasmático todavía lo podemos subdividir en algunos cuantos grupos más:
· Plasma común: las capas de electrones de los átomos son parcialmente deterioradas. Los electrones libres son responsables de las características plasmáticas de la sustancia en cuestión.
· Plasma termonuclear: Las capas electrónicas de los átomos no existen. En éste estado se encuentran el plasma en los núcleos de las estrellas.
· Plasma de nucleones: Debido a muy altas temperaturas o presiones, los mismos núcleos atómicos son despedazados. La materia es una mezcla de electrones, protones y neutrones.
· Plasma de Quarks-gluones: En altas energías los nucleones mismos se desmenuzan en sus constituyentes: los quarks y los gluones.

Ejemplos de plasma:

Producidos artificialmente:
En las pantallas planas.
Materia expulsada para la propulsión de cohetes.
Las descargas eléctricas de uso industrial.
Las bolas de plasma.
La gelatina

Plasmas terrestres:
Los rayos durante una tormenta.
La ionosfera.
La aurora boreal.

Plasmas espaciales y astrofísicos:
Las estrellas
Los vientos solares.
El medio interplanetario y el medio intergaláctico
Las nebulosas intergalácticas.
Ambiplasma

Estado Coloide:
Es un sistema físico-químico compuesto por dos fases: una continua que es fluida y otra dispersa en forma de partículas; por lo general sólidas. El nombre coloide proviene del griego kolas que significa que puede pegarse. Esto nombre hace referencia a la propiedad que tienen los coloides a tender a formar coágulos de forma espontánea.