Taller nº 6






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títuloTaller nº 6
fecha de publicación16.08.2015
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INSTITUCIÓN EDUCATIVA DINAMARCA

TALLER Nº 6

FECHA:

 

GRADO:

ASIGNATURA: CIENCIAS NATURALES

 

DOCENTE: Julián Andrés Arango C.

TEMA: Modelos atómicos

COMPETENCIAS:

 Identificar el modelo actual del átomo y su desarrollo a través de la historia, teniendo en cuenta la influencia de los principales científicos.

ACTIVIDADES:

 LECTURA

MATERIAL DE APOYO: Lectura y Libros de Ciencias Naturales


LA ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
Los griegos Leucipo (450 años a. de C.) y su discípulo Demócrito (460 a 370 a. de C.) creían que toda la materia estaba formada por las mismas partículas, diminutas e indivisibles, a las cuales llamaron átomos, que significa “sin división”.
Después de muchos planteamientos acerca de la constitución de la materia, en el año 1809, el científico inglés Jhon Dalton (1766-1844) formuló la primera teoría atómica. Dalton imaginaba a los átomos como diminutas esferas compactas e indivisibles; hoy se sabe que el átomo es diferente (Figura 1.)




Figura 1. Átomo de Dalton.
Hacia el año 1897, Joseph Thomson (1856-1940), descubrió que el átomo no era indivisible tal como afirmaba Dalton. El reconocimiento de la existencia del electrón con carga negativa y el protón con carga positiva como partes constitutivas del átomo, hizo pensar que los protones y los electrones estaban distribuidos en igual número en el átomo, haciendo que éste fuera una partícula eléctricamente neutra,. Thomson sugirió entonces que el átomo es la unidad fundamental de la materia y podría representarse según el modelo de la figura 2.


Figura 1. Átomo de Thomson.
En 1911, el científico neozelandés Ernest Rutherford (1871-1937), cuestionó el modelo de Thomson, al considerar que si el volumen del átomo estuviera ocupado completamente por partículas positivas o protones y partículas negativas o electrones, ninguna otra partícula podría atravesarlo. Rutherford en sus experimentos, al bombardear láminas de oro con el polonio que emite una radiación positiva (alfa), le hicieron concluir que los protones deberán estar situados juntos en el centro del átomo, el núcleo, ocupando un volumen muy pequeño en relación con el tamaño del átomo y en donde residiría la mayor parte de la masa. La llamó el átomo nuclear. En el núcleo, según esta teoría, se sitúan los protones y los neutrones y alrededor del núcleo los electrones. Figura 3.



Figura 3. Modelo de Rutherford
En 1913, el científico danés Niels Böhr (1885-1962) mejoró el modelo de Rutherford. Evidencias experimentales relacionadas con el análisis de la luz emitida por los átomos cuando se calientan, indujeron a Böhr a postular que los electrones giran alrededor del núcleo en posiciones más o menos distantes y constantes y que el átomo, en consecuencia, se parece a un sistema solar en miniatura, en donde el sol es el núcleo y los electrones los planetas. El modelo de Böhr postula que el movimiento de los electrones está condicionado a ciertas órbitas de energía definida. Las órbitas descritas por un electrón o grupo de electrones tienen una determinada distancia al núcleo. Así, cuanto más lejos se encuentre un electrón del núcleo, mayor será su energía. (Figura 4).


Figura 4. Modelo de Böhr.
Según el modelo de Böhr, los electrones están distribuidos en capas o niveles u órbitas K, L, M, N, ó 1, 2, 3, 4 y la cantidad máxima de electrones que éstas pueden contener son 2, 8, 18, 32 respectivamente, o sea 2n2 (n=1, 2, 3, 4); n = nivel u órbita.
Tabla 1.

Distribución de electrones en capas o niveles según Böhr.

Capa

Nivel

2n2

K

1

2

L

2

8

M

3

18

N

4

32


Los átomos de oxígeno (O), cloro (Cl) y calcio (Ca) tienen 8, 17 y 20 electrones respectivamente. Por consiguiente, según Böhr, la distribución de los electrones en las orbitas serían:

Cloro Calcio Oxigeno






Como se puede observar, en la distribución electrónica la capa u órbita más externa no presenta más de 8 electrones. Esta es una característica muy importante. Sin embargo, como los modelos anteriores propuestos para el átomo no pudieron aplicarse a átomos más complejos que el hidrogeno, los científicos se vieron obligados a seguir buscando nuevas evidencias que les permitieran proponer un verdadero modelo. En efecto, la confirmación de la idea de Luís de Broglie de que los electrones tenían también propiedades de las ondas y los trabajos de otros investigadores como Schrödinger, originaron la formulación de otra teoría, la ondulatoria, que se supone propone un modelo más aproximado a la realidad. Hoy aún se continúan los estudios para caracterizar definitivamente la estructura atómica y se espera que en el futuro los nuevos descubrimientos producto del trabajo de los científicos conduzcan al logro de ese propósito.
De acuerdo con la lectura Nº2 responda:


  1. ¿En qué sentido el modelo atómico de Thomson está de acuerdo con la teoría de la naturaleza eléctrica de la materia?

  2. Describa y analice el modelo atómico de Böhr. Los átomos de litio, carbono, hierro y neón tienen 3, 6, 26 y 10 electrones respectivamente. Indique según lo propuesto por Böhr la distribución electrónica en las órbitas K, L, M, N, así: (Realice los modelos)







K

L

M

N

Li













C













Fe













Ne













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