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LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 Aprendizaje Esperado Número 7 Identifica tamaño, masa y carga de las partículas elementales que componen la materia, con base en los modelos atómicos Contenido Específico: Identifica tamaño, masa y carga de las partículas elementales que componen la materia, con base en los modelos atómicos. El Modelo atómico Propósito: Analiza y comprende la explicación actual sobre el comportamiento del átomo. Propósito de la Actividad: Reconocer las aportaciones históricas de los científicos que por medio de sus modelos atómicos cambiaron en ciertos momentos el rumbo de la ciencia al descubrir las estructuras de los átomos, entendiendo así su comportamiento en el universo y valorando las propiedades electrónicas así como su importancia en el ámbito personal, social, económico y ecológico. ¿Qué sabes del átomo?: No se pueden ver pero se sabe que existen, puesto que toda la materia está formada de ellos, rocas, agua, organismos, aire, vapor, etc. Actualmente se conoce y se ha modelado su estructura a través de ecuaciones matemáticas y representaciones. Aún existen incógnita por resolver, es decir el átomo tiene cierto porcentaje de partículas y misterio. Pero su estructura básica es ya bien conocida por todos. (Núcleo y corteza), eso sin contar que se encuentran expuestos cambios donde liberan u observen energía ¿Y que sabemos de estos cambios? Finalmente las partículas sub atómicas edifican y sustentan los cambios antes mencionados. Por lo tanto el presente documento nos detalla cierta información El átomo en la historia. El átomo es la partícula o unidad material más pequeña capaz de entrar en combinación con otra u otras análogas para formar un compuesto químico. La física y la química modernas postulan que toda la materia está constituida por átomos o combinaciones de éstos en forma de moléculas. LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 Las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en la molécula son primordialmente de naturaleza eléctrica. LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 En la antigüedad, se consideraba al átomo como la partícula más pequeña, indivisible e infinitamente minúscula. No obstante, parece probado que el átomo está formado a su vez, por electrones que giran alrededor de un núcleo constituido por otros corpúsculos menores que giran equidistantes entre sí, y que son los protones, neutrones, positrones y mesones. Se sabía desde comienzos del siglo XX que el átomo poseía una estructura; hoy puede descomponerse ésta en sus partes constitutivas. Los átomos, o más bien las partes de que están formados, son las partículas básicas de construcción de toda la materia. Constituyen además la fuente principal de la luz, la base del magnetismo, el lugar de emplazamiento normal de los electrones que corporeizan la electricidad y los ingredientes fundamentales de toda la química. Se sabe ya mucho del átomo, la mayor parte de ello con gran precisión. Ya no se sigue considerando al átomo como indivisible, pero continúa siendo la parte más pequeña de un elemento o sustancia que conserva las propiedades químicas del mismo. La curiosidad acerca del tamaño y masa del átomo atrajo a cientos de científicos durante un largo período en el que la falta de instrumentos y técnicas apropiadas impidió lograr respuestas satisfactorias. Posteriormente se diseñaron numerosos experimentos ingeniosos para determinar el tamaño y peso de los diferentes átomos. Los átomos son muy pequeños; su diámetro es del orden de una diezmillonésima de milímetro, y todos ellos tienen aproximadamente el mismo tamaño - el mayor no llega a superar en tres veces al más pequeño. Para poder darnos una idea de lo que significa una diezmillonésima de milímetro, basta la consideración de que en el punto que ponemos al final de uno de estos párrafos hay suficiente espacio para unos tres mil millones de átomos. Inicia la era de los modelos atómicos A partir de 1800 Con base en la teoría atómica de Dalton, un átomo puede definirse como la unidad básica de un elemento que puede entrar en combinación química. Dalton imaginó un átomo como una partícula extremadamente pequeña e indivisible. Sin embargo, una serie de El átomo es la unidad más pequeña posible de un elemento químico, y se considera “UN MINUSCULO UNIVERSO SOSPECHADO EN LA ANTIGÜEDAD Y EXPLORADO EN NUESTROS DIAS” Modelo atómico de Dalton LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 investigaciones que empezaron en la década de 1850 y se extendieron hasta el siglo XX demostraron claramente que los átomos en realidad poseen estructura interna; es decir, están formados por partículas aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas. La investigación condujo al descubrimiento de tres de esas partículas: electrones, protones y neutrones. LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 Modelo atómico de Thompson A principios de la década de 1900, dos hechos relativos a los átomos habían quedado claros: contienen electrones y son eléctricamente neutros. Dado que son neutros, cada átomo deberá tener igual número de cargas positivas y negativas, p ara mantener la neutralidad eléctrica. A principios del siglo XX el modelo aceptado para los átomos era el propuesto por J. J. Thompson. Según su descripción, un átomo podría considerarse una esfera de materia positiva en la cual se encuentran embebidos los electrones. En 1910 ErnESt RUtherford decidió usar partículas alfa para probar la estructura de los átomos. Junto con su colega Hans Geiger y un estudiante de licenciatura llamado Ernest Marsden, Rutherford efectuó una serie de experimentos en los cuales se utilizaron hojas delgadas de oro y metales como blancos de partículas alfa emitidas por una fuente radiactiva. Ellos observaron que la mayoría de las partículas penetraban la hoja sin desviarse o con una ligera desviación. También observaron que de vez en cuando una partícula alfa se desviaba sorprendentemente. En algunas ocasiones, la partícula alfa podía incluso regresar por la misma trayectoria hacia la fuente Modelo atómico de Rutherford emisora. Este fue el descubrimiento más sorprendente, dado que en el modelo de Thompson la carga positiva del átomo era tan difusa que se esperaría que las partículas alfa pasaran con muy poca desviación. Posteriormente Rutherford, fue capaz de explicar el resultado del experimento de dispersión de partículas alfa, pero tuvo que dejar a un lado el modelo de Thompson y proponer un nuevo modelo para el átomo. Según Rutherford, la mayor parte de un átomo debe ser espacio vacío. Esto explica por qué la mayoría de las partículas alfa pasaron a través de la hoja de oro con poca o ninguna desviación. Las cargas positivas del átomo, están todas concentradas en un conglomerado central dentro del átomo, al que llamó núcleo Alrededor de 1915, el físico danés Modelo Atómico de NiELs Bohr, discípulo de Rutherford, supuso que la energía es emitida en cuantos; un cuanto es un paquete discreto de energía. Bohr propuso un modelo de átomo que se basa en los siguientes postulados: LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 • Los electrones describen órbitas circulares alrededor del núcleo formado por niveles de energía a los que se les llama niveles estacionarios. • Los electrones en movimiento en un nivel estacionario no emiten energía. • Cuando un electrón pasa de una órbita a otra, emite o absorbe un fotón cuya energía es igual a la diferencia de energía de los niveles entre los que tiene lugar la transición. El modelo atómico de Schrödinger concebía originalmentelos electrones como ondas de materia. Predice adecuadamente las líneas de emisión espectrales, tanto de átomos neutros como de átomos ionizados. El modelo también predice adecuadamente la modificación de los niveles energéticos cuando existe un campo magnético o eléctrico (efecto Zeeman y efecto Stark respectivamente). Además, con ciertas modificaciones el modelo explica el enlace químico y la estabilidad de las moléculas. Cuando se necesita una alta precisión en los niveles energéticos puede emplearse un modelo similar al de Schrödinger. Sin embargo, el nombre de "modelo atómico" de Schrödinger puede llevar a confusión ya que no explica la estructura completa del átomo. El modelo de Schrödinger explica sólo la estructura electrónica del átomo y su interacción con la estructura electrónica de otros átomos, pero no explica como es el núcleo atómico ni su estabilidad. En 1926, Schrödinger desarrollo un modelo matemático en donde aparecen tres parlamentos: n, l y m. No manejó trayectorias determinadas para los electrones, solo la probabilidad de que se hallen en una zona explica parcialmente los aspectos de emisión de todos los elementos. Las partículas subatómicas Modelo atómico de Schrödinger Los átomos son divisibles por fisión, que se logra por bombardeo con neutrones, lo que da lugar a la reacción en cadena, característica de las bombas atómicas del tipo A; o por fusión con altas temperaturas, que constituye la reacción termonuclear. Como resultado de numerosos experimentos a lo largo de la historia, se llegó a la conclusión Modelo atómico de Bohr http://es.wikipedia.org/wiki/Dualidad_onda_corp%C3%BAsculo http://es.wikipedia.org/wiki/Dualidad_onda_corp%C3%BAsculo http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADnea_espectral http://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_energ%C3%A9tico http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Zeeman http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Stark http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Stark http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmico http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmico http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula http://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_electr%C3%B3nica LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 de que las partículas subatómicas fundamentales del átomo son tres a saber, los electrones, los protones y los neutrones. LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 Actividad 1: Partícula Carga eléctrica Masa Símbolo Descubridor y año Electrón Negativa 9.11X10-28 g ē Thomson 1897 Protón Positiva 1.67252X10-24 g p+ Eugen Goldstein 1886 Neutrón Nula 1.67482X10-24 g n+ James Chadwick 1932. El núcleo del Átomo. El núcleo atómico es la parte central de un átomo, tiene carga positiva, y concentra más del 99.99% de la masa total del átomo. Está formado por protones y neutrones (denominados nucleones) que se mantienen unidos por medio de la interacción nuclear fuerte, la cual permite que el núcleo sea estable, a pesar de que los protones se repelen entre sí (como los polos iguales de dos imanes). La cantidad de protones en el núcleo determina el elemento químico al que pertenece. Los núcleos atómicos con el mismo número de protones, pero distinto número de neutrones, se denominan isótopos; por esta razón, átomos de un mismo elemento pueden tener masas diferentes. Observen el siguiente video https://www.youtube.com/watch?v=omYZzdnPmTI Visita la siguiente página http://objetos.unam.mx/quimica/fabricaAtomos/index.html Posteriormente responde los siguientes cuestionamientos con base en lo aprendido a través del documental. 1. ¿Qué es el átomo y cuál es su origen? El átomo es la partícula más pequeña capaz de entrar en combinación con otras para formar un compuesto químico, en el Big Bang se originaron los primeros átomos. 2. Cuáles fueron los primeros átomos en formarse. hidrógeno, helio y litio. 3. ¿Cuál es la importancia de los átomos en ti y en tu entorno? La importancia en nosotros es que son los que nos mantienen de pie día a día ya que todo esta conformado por átomos. 4. ¿Cómo se encuentra constituido un átomo y qué formas existen para representarlos? Se conforma de un núcleo de carga positiva formado por protones y neutrones, y alrededor se encuentran los electrones, y se puede representar por esquemas o diagramas atómicos. 5. ¿Qué beneficios ha traído a la vida del hombre moderno, el tener conocimientos relevantes acerca del átomo y su estructura? Que gracias a conocer como esta formada la materia, se puede cambiar o combinar para crear nuevas cosas 6. ¿Cuáles son los perjuicios que han acontecido en el mundo relacionados con el átomo y su estructura? Que nos pueden controlar ya que conociendo la estructura de las cosas la pueden cambiar a su gusto y hacernos creer lo que nos conviene 7. ¿Conoces nuevos acontecimientos en torno al átomo? Describe dos como mínimo. Fisión nuclear para la creación de bombas, existencia de masa en las partículas elementales. 8. ¿Conoces algún dato curioso o teoría interesante de las aquí mencionadas acerca del átomo: http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo http://es.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Neutr%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_nuclear_fuerte http://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_(f%C3%ADsica) http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_los_elementos http://es.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Neutr%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3topo https://www.youtube.com/watch?v=omYZzdnPmTI http://objetos.unam.mx/quimica/fabricaAtomos/index.html LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 • “Medicina cuántica” • “reencarnación atómica” • “los átomos que nos faltan por conocer” • “La materia está hecha de vacío” No conozco ninguna Escribe una breve reflexión (min 200 palabras acerca del video y la página web visitada) Es impresionante ver como gracias a la química podemos tener la vida que hoy tenemos y no solo por los nuevos descubrimientos como los conversadores o los fertilizantes que ayudan a la producción, si no desde la creación de nuestro mundo, desde el big bang podemos observar cómo hay química y gracias a eso pudo ir evolucionando la materia y así lograr evolucionar hasta crear mecanismos más complejos y que son más eficaces en nuestra vida. También me pareció interesante ver como todos tenían un punto de vista diferente de los átomos, y con el tiempo las ideas se fueron aceptando o rechazando hasta crear un modelo atómico con el que todos estuvieran contentos, y gracias a ello podemos ver la evolución, la tabla periódica nos ayuda mucho ya que así podemos ubicar más rápido la masa atómica de los elementos y así poder saber su composición. Para concluir me gustaría decir que no mucha gente ve que la química está en todos lados, todos creen que gracias a la medicina estamos aquí, y si tienen razón pero gracias a la química existimos es lo que nos creó, la química avanza y cada vez se van descubriendo más cosas que se pueden usar tanto para el bien como para el mal y espero que se use más para el bien ya que así podemos evolucionar más rápido y mejor. LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 LCN. Luis Santamaria Medina Escuela Preparatoria Estatal Número 8 Lista de verificación: Rubro Cumplió valor Porcentaje Limpieza. 0-1 % Orden. 0-1 % Actividad A-B R – N/R % Reconoció modelos 0-2 % Clasificó componentes 0-2 % Describió sus componentes 0-2 Reconoció partículas 0-2 % Reflexión 0-1 % CALIFICACIÓN:
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