1. “ Actualización de los contenidos para la enseñanza teórica y experimental de la química de 1º y 2º medio de acuerdo a los nuevos ajustes curriculares ” Dr. Cristian Salas S. Prof. Depto Química Orgánica 2010 Pontificia Universidad Católica de Chile Facultad de Química Dirección de extensión

2. EL MODELO ATOMICO ORIGEN Y EVOLUCION

3. El concepto de átomo surgió en la antigua Grecia, lo planteó Demócrito (460-370 a. C.). Para él, toda la materia estaba hecha de componentes muy pequeños que eran indivisibles, a los que llamó átomos.

6. Joseph John Thomson (1856 – 1940) Físico Británico, fue el descubridor de los electrones, si bien ya se sabia de la naturaleza eléctrica de la materia, no fue hasta sus experimentos de rayos catódicos, los que determinaron la existencia de los electrones. Primer modelo de átomo

8. Ernest Rutherford (1871 – 1937) Físico Neocelandés. Fue discípulo de J.J. Thomsom, fue el descubridor del núcleo atómico al que asigno carga positiva (+) ya que eran estos los que cambiaban las trayectorias de partículas  al chocar con un a lamina de oro. modelo atómico con núcleos y orbitas electrónicas

9. Experimento de Rutherford: Descubrimiento del Protón

10. Experimento de Rutherford: Descubrimiento del Protón

11. LAS PARTICULAS QUE COMPONEN EL ATOMO El neutrón fue descubierto en 1930 por el físico James Chadwick

12. NUMERO ATOMICO Y NUMERO MASICO Actividad de indagación: “ Conociendo la composición de diferentes átomos”

13. X A A – Masa atómica Nº Total Protones y Neutrones Z Z – Número atómico Nº Total Protones o de Electrones C C – Carga Valores + o - NUMERO ATOMICO Y NUMERO MASICO

14. Isótopos de Hidrogeno Hidrogeno Deuterio Tritio

15. INICIO DE LA ERA CUANTICA: MODELO ATOMICO ACTUAL

17. ¿Qué ocurre con el electrón cuando gira alrededor del núcleo? ENERGIA CUANTIZADA O QUANTUM DE ENERGIA

18. Niels Bohr (1885 – 1962) Físico Danés, colaborador de Thomsom y Rutherford, incorporó al modelo el “quántum de energía” propuesto por Max Planck (1858-1947), que consiste en que la energía viene en unidades fundamentales (paquetes de energía) llamadas fotones. Así, el modelo de Bohr sitúa los electrones sin que giren libremente a cualquier distancia del núcleo, sino que ocupan un espacio determinado a una cierta distancia del núcleo, describiendo una ruta por la cual transitan los electrones, conocida como niveles de energía . Cada nivel es distinto de otro en su tamaño y energía, dependiendo de la distancia a la cual se encuentren del núcleo. modelo atómico cuantizado

19. Espectro visible de Hidrogeno Series de Balmer

20. Espectro visible de Hidrogeno

23. Louis Victor de Broglie (1892 – 1987) Físico Francés, propuso una nueva idea al comportamiento atómico, la posibilidad que las partículas tuvieran propiedades ondulatorias. Idea que se comprobó al detectarse la difracción de un haz de electrones. Asociación de ondas a orbitas quánticas

24. Principio de Incertidumbre de Heisenberg Actividad de Indagación: ¿Se puede determinar con exactitud la velocidad y posición de un electrón? ¿Se puede saber En 1927, el físico alemán Werner Heisenberg (1901-1976), asumiendo el comportamiento ondulatorio de los electrones, planteó que es imposible conocer simultáneamente la posición y velocidad de un electrón. Cuanto más exacta sea la determinación de una de estas variables más inexacta será la de la otra. Es decir, no se puede determinar con precisión el recorrido que los electrones siguen cuando se mueven en torno al núcleo.

25. Erwin Schrödinger (1887 – 1961) Físico Austriaco, propuso las bases del modelo atómico moderno: “las funciones de onda” (  ). Aparesen los numeros cuanticos y el concepto de “Orbital” Ecuación de Schrödinger n : principal l : momento angular m : magnético s : spin

26. MODELO ATOMICO ACTUAL Posibles preguntas: Actividad de Indagación:

27. En el modelo atómico actual se define el concepto de orbital atómico como una región del espacio alrededor del núcleo en la que la probabilidad de encontrar un electrón es alta. Para describir cómo se ordenan los electrones del átomo, se considera que: • Los orbitales se encuentran organizados en niveles de energía. Estos niveles van del 1 al 7. • Mientras más lejos están los electrones del núcleo, mayor es su nivel de energía. • Cada nivel de energía se divide en subniveles. • Un subnivel está compuesto de orbitales que tienen las mismas características dentro de un nivel de energía. MODELO ATOMICO ACTUAL (relacionar con la actividad anterior)

28. MODELO ATOMICO ACTUAL

29. NUMEROS CUANTICOS Los estados de energía permitidos para un electrón están determinados por los números cuánticos n : principal (nivel de energía) l : secundario (forma del orbital y energía del subnivel: s, p, d, f ) m l : magnético (orientación del orbital en el espacio: 0, + 1, + 2, … ) s : espín ¿Cómo relacionarlos con la actividad de indagación anterior?

30. Orbital s Orbital p x Orbital p y Orbital p z

31. Orbital d xy Orbital d zy Orbital d xz Orbital d z2y2 Orbital d z2

36. Sistema basal para Átomo de Hidrogeno Sistema modificado para Átomos Poli-electrónicos

37. Configuración electrónica 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p Regla diagonal Orden de llenado

38. Configuración electrónica: Información que entrega Actividad de indagación:

39. Configuración Electrónica Abreviada La configuración electrónica de un elemento puede abreviarse escribiendo entre corchetes el símbolo del gas noble anterior y, a continuación, la configuración electrónica externa (CEE). Na: [Ne]3 s 1 . Li: [He]2 s 1 . Electrones Internos Electrones de Valencia entre corchetes fuera de conf. de gas noble

40. En la tabla periódica los átomos están ordenados por número atómico. Producto de esta organización, los átomos se encuentran ordenados por propiedades en común o propiedades periódicas, que derivan de la organización de la configuración electrónica. Configuraciones electrónicas y la tabla periódica

42. La tabla periódica está estructurada de modo que los elementos están relacionados por un mismo tipo de configuración de los electrones de valencia o la capa más externa. Grupo IIA (2A) n s 2 Configuraciones electrónicas y la tabla periódica Be [He]2 s 2 Mg [Ne]3 s 2 Ca [Ar]4 s 2 Sr [Kr]5 s 2 Ba [Xe]6 s 2 Ra [Rn]7 s 2

43. Periodos Grupos La Tabla Periódica

44. CLASIFICACION DE LOS ELEMENTOS