Aquí dejo un video donde se nos explica más a detalle el experimento que realizó Ernest Rutherford.
Aquí dejo un video donde se nos explica más a detalle el experimento que realizó Ernest Rutherford.
Aquí dejo un video donde se nos explica más a detalle el experimento que realizó Ernest Rutherford.
Los átomos son la unidad básica de toda la materia, la estructura que define a todos los elementos y tiene propiedades químicas bien definidas. Todos los elementos químicos de la tabla periódica están compuestos por átomos con exáctamente la misma estructura y a su vez, éstos se componen de tres tipos de partículas, como los protones, los neutrones y los electrones.
El concepto moderno (Teoría atómica moderna) que hoy todos tenemos sobre lo que es un átomo proviene de distintos sectores de los campos de la física y la química. Las primeras ideas al respecto surgieron en la Antigua Grecia (Demócrito), desde las ciencias y la filosofía, que luego se desarrollaron por completo en la química de los siglos XVIII y XIX. Desde la época de los antiguos griegos hasta nuestros días, hemos reflexionado profundamente acerca de qué cosa está hecha la materia.
Ubicándose en la parte central de los átomos (en el núcleo del átomo) se encuentran los protones y los neutrones, que tienen un peso mayor que el de los electrones, los cuales se ubican en una especie de órbita alrededor del núcleo. Los protones y los neutrones tienen casi que la misma masa y dentro de cada átomo, existe siempre la misma cantidad de protones y electrones.
Núcleo
Es el centro del átomo, es la parte más pequeña del átomo y allí se conservan todas sus propiedades químicas. Casi que toda la masa del átomo reside en el núcleo.
Protones
Son uno de los tipos de partículas que se encuentran en el núcleo de un átomo y tienen carga positiva (masa = 1.673 x 10-24 gramos). Fueron descubiertos por Ernest Rutherford entre 1911 y 1919. Como hemos visto en nuestro sección de química, al analizar cada uno de los elementos de la tabla periódica, el número de protones de cada átomo define qué elemento químico es, ésto se conoce como “peso atómico”. Los protones están compuestos de partículas aún más diminutas conocidas como quarks o cuarks.
Electrones
Éstas son las partículas que orbitan alrededor del núcleo de un átomo, tienen carga negativa y son atraídos eléctricamente a los protones de carga positiva (masa = 9.10 x 10-28 gramos).
Neutrones
Los neutrones son partículas ubicadas en el núcleo y tienen una carga neutra (masa = 1.675 x 10-24 gramos). La masa de un neutrón es ligeramente más grande que la de un protón y al igual que éstos, los neutrones también se componen de quarks.
Isótopos
La cantidad de neutrones en un núcleo determina el isótopo de cada elemento. Así por ejemplo el hidrógeno tiene tres isótopos conocidos: protio, deuterio y tritio.
Modelos atómicos a través de la historia.
Ya observamos un poco acerca de los modelos atómicos que ha surgido a lo largo de la historia. Es momento ahora, de analizarlos a mayor profundidad.Demócrito | |
Los filósofos griegos discutieron mucho acerca de la naturaleza de la materia y concluyeron que
el mundo era más simple de lo que parecía. Algunas de sus ideas de mayor relevancia fueron:
 En el siglo V a. C., Leucipo sostenía que había un sólo tipo de materia y pensaba que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, obtendríamos un trozo que no se podría cortar más. Demócrito llamó a estos trozos átomos ("sin división"). La filosofía atomista de Leucipo y Demócrito podía resumirse en: 1.- Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos e invisibles. 2.- Los átomos se diferencian en su forma y tamaño. 3.- Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos. |
La teoría atómica de Dalton
1.- Los elementos están formados por partículas diminutas, indivisibles e inalterables llamadas átomos.
Dalton estableció un sistema para designar a cada átomo de forma que se pudieran distinguir entre los distintos elementos:
2.- Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en el resto de las propiedades físicas o químicas. Por el contrario, los átomos de elementos diferentes tienen distinta masa y propiedades.
3.- Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos según una relación numérica sencilla y constante.De la teoría atómica de Dalton se pueden obtener las siguientes definiciones:- Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades.- Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos iguales.- Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante.
Modelo atómico de Thomson
Por ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico inglés J. J. Thomson supuso, en 1904, que la mayor parte de la masa del átomo correspondía a la carga positiva, que, por tanto, debía ocupar la mayor parte del volumen atómico. Thomson imaginó el átomo como una especie de esfera positiva continua en la que se encuentran incrustados los electrones (como las pasas en un pudin).
El Modelo atómico de Rutherford
- El átomo tiene un núcleo central en el que están concentradas la carga positiva y casi toda la masa.- La carga positiva de los protones del núcleo se encuentra compensada por la carga negativa de los electrones, que están fuera del núcleo.
- El núcleo contiene, por tanto, protones en un número igual al de electrones del átomo.
- Los electrones giran a mucha velocidad alrededor del núcleo y están separados de éste por una gran distancia.
Lo anterior se determinó gracias al Experimento de Rutherford, del cuál hablaremos más adelante en otra entrada de este Blog.
El modelo atómico de Bohr
Para solucionar los problemas planteados, el físico danés Niels Bohr formuló, en 1913, una hipótesis sobre la estructura atómica. Sus postulados eran:
1) El electrón sólo se mueve en unas órbitas circulares "permitidas" (estables) en las que no emite energía. El electrón tiene en cada órbita una determinada energía, que es tanto mayor cuanto más alejada esté la órbita del núcleo.
2) La emisión de energía se produce cuando un electrón salta desde un estado inicial de mayor energía hasta otro de menor energía.
Modelo atómico de Sommerfeld
El modelo atómico de Bohr, tenía algunas insuficiencias, ya que aunque funcionaba perfectamente para el átomo de hidrógeno, no funcionaba de igual manera para dar explicación a los espectros realizados para otros átomos de otros elementos, donde se veía claramente que los electrones de un mismo nivel energético poseían diferentes energías. Lo cual hacía evidente, que algo faltaba en ese modelo.
Sommerfeld, llegó a la conclusión, de que este comportamiento de los electrones se podía explicar, diciendo que dentro de un mismo nivel de energía existían distintos subniveles energéticos, lo que hacía que hubiesen diversas variaciones de energía, dentro de un mismo nivel teóricamente, Sommerfeld había encontrado que en algunos átomos, las velocidades que experimentaban los electrones llegaban a ser cercanas a la de la luz, así que se dedicó a estudiar los electrones como relativistas.
Fue en 1916 cuando Sommerfeld perfeccionó el modelo atómico de Bohr, intentando solucionar los dos defectos principales de ese modelo. De este modo, hizo dos básicas modificaciones:
- Los electrones describían órbitas cuasi- elípticas.
- Velocidades relativistas.
Según Bohr, los electrones giraban exclusivamente en modo circular. Una orbita céntrica dio lugar a un nuevo número cuántico, que se denominaría como número cuántico Azimutal, que definiría la forma de los orbitales, y se representaría con la letra l, tomando valores variables desde 0 hasta n-1.
Así, las órbitas con:
l=0 serían los posteriormente conocidos como orbitales S.
l=1 se llamaría orbital 2p u orbital principal.
l=2 se conocería como d, u orbital diffuse.
L=3 sería el orbital llamado f o fundamental.
Sommerfeld defendió, que el núcleo de los átomos no es permanece quieto, sino que ya sea electrón o núcleo, ambos realizan un movimiento entorno al centro de masas del sistema, que se encontrará cercano al núcleo debido a que posee una masa miles de veces mayor que la masa del electrón. Esto hacía coincidir las frecuencias calculadas con las experimentadas.
Unos videos de introducción al tema del átomo.
Los modelos atómicos
Es la ciencia que estudia tanto la composición, estructura y propiedades de la materia como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía.
definida, en tanto, por Linus Pauling, como la ciencia que estudia las sustancias, su estructura (tipos y formas de acomodo de los átomos), sus propiedades y las reacciones que las transforman en otras sustancias con referencia al tiempo.
Históricamente, esta ciencia surgió de la alquimia y, en su evolución inicial, se dividió en dos ramas que aún existen:
- La química orgánica, que estudia las sustancias basadas en la combinación de los átomos de carbono e incluye a los hidrocarburos y sus derivados, los productos naturales y hasta los tejidos vivos y
- La química inorgánica se centra en el estudio de los minerales.
Hoy en día estas definiciones se han ampliado y diversificado; así se pueden encontrar otros campos de la química como la química industrial, la química analítica y la fisico química. La separación entre lo orgánico e inorgánico se desvanece, ya que cada vez más la biología es parte importante de la química, esto se ilustra bien en campos como los biomateriales y la nanotecnología.
El desarrollo en la química ha nutrido muchos otros campos del conocimiento y sus aportaciones al desarrollo de la tecnología son indudables.
Es importante antes de comenzar química definir el concepto de materia:
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Todo cuanto podemos imaginar, desde un libro, un auto, el computador y hasta la silla en que nos sentamos y el agua que bebemos, o incluso algo intangible como el aire que respiramos, está hecho de materia.
Si la materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio significa que es cuantificable, es decir, que se puede medir.
Si la materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio significa que es cuantificable, es decir, que se puede medir.
La cantidad de materia de un cuerpo viene dada por su masa, la cual se mide normalmente en kilogramos o en unidades múltiplo o submúltiplo de ésta (en química, a menudo se mide en gramos).
La masa representa una medida de la inercia o resistencia que opone un cuerpo a acelerarse cuando se halla sometido a una fuerza. Esta fuerza puede derivarse del campo gravitatorio terrestre, y en este caso se denomina peso. (La masa y el peso se confunden a menudo en el lenguaje corriente; no son sinónimos).
Propiedades de la materia
Las propiedades de la materia corresponden a las características específicas por las cuales una sustancia determinada puede distinguirse de otra. Estas propiedades pueden clasificarse en dos grupos:
Propiedades físicas: Dependen fundamentalmente de la sustancia misma. Pueden citarse como ejemplo el color, el olor, la textura, el sabor, etc.
Propiedades químicas: dependen del comportamiento de la materia frente a otras sustancias. Por ejemplo, la oxidación de un clavo (está constituido de hierro).
Las propiedades físicas pueden clasificarse a su vez en dos grupos:
Propiedades físicas extensivas: dependen de la cantidad de materia presente. Corresponden a la masa, el volumen, la longitud.
Propiedades físicas intensivas: dependen sólo del material, independientemente de la cantidad que se tenga, del volumen que ocupe, etc. Por ejemplo, un litro de agua tiene la misma densidad que cien litros de agua
Estados físicos de la materia
En condiciones no extremas de temperatura, la materia puede presentarse en tres estados físicos diferentes: estado sólido, estado líquido y estado gaseoso.
Los sólidos poseen forma propia como consecuencia de su rigidez y su resistencia a cualquier deformación. La densidad de los sólidos es en general muy poco superior a la de los líquidos, de manera que no puede pensarse que esa rigidez característica de los sólidos sea debida a una mayor proximidad de sus moléculas
Los líquidos se caracterizan por tener un volumen propio, adaptarse a la forma de la vasija en que están contenidos, poder fluir, ser muy poco compresibles y poder pasar al estado de vapor a cualquier temperatura.
Los gases se caracterizan porque llenan completamente el espacio en el que están encerrados. Si el recipiente aumenta de volumen el gas ocupa inmediatamente el nuevo espacio, y esto es posible sólo porque existe una fuerza dirigida desde el seno del gas hacia las paredes del recipiente que lo contiene. Esa fuerza por unidad de superficie es la presión.
Los gases son fácilmente compresibles y capaces de expansionarse indefinidamente.
Elementos, compuestos y mezclas
Las sustancias que conforman la materia se pueden clasificar en elementos, compuestos y mezclas.
Los elementos son sustancias que están constituidas por átomos iguales, o sea de la misma naturaleza. Por ejemplo: hierro, oro, plata, calcio, etc. Los compuestos están constituidos por átomos diferentes..
En la naturaleza existen más de cien elementos químicos conocidos (la tabla periódica) y más de un millón de compuestos.
Las mezclas se obtienen de la combinación de dos o más sustancias que pueden ser elementos o compuestos. En las mezclas no se establecen enlaces químicos entre los componentes de la mezcla. Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas.
Las mezclas homogéneas son aquellas en las cuales todos sus componentes están distribuidos uniformemente, es decir, la concentración es la misma en toda la mezcla, en otras palabras en la mezcla hay una sola fase. Ejemplos de mezclas homogéneas son la limonada, sal disuelta en agua, etc.
Las mezclas heterogéneas son aquellas en las que sus componentes no están distribuidos uniformemente en toda la mezcla, es decir, hay más de una fase; cada una de ellas mantiene sus características. Ejemplo de este tipo de mezcla es el agua con el aceite, arena disuelta en agua, etc.
En el siguiente tema veremos: El átomo.
Muy buenas a todos, aquí la editora del blog narrando. Sé que este post no tiene nada que ver con el blog pero, me parece una buena idea dar una breve presentación acerca de mi. Cómo es que me apasioné por la química, cuáles son mis inspiraciones, mis metas a futuro.
Comenzaré con mis datos, mi nombre es Itzel Garcia Quiñonez. Recientemente ingresé al bachillerato tecnológico y por ende, estoy viendo la materia de química.
Mi pasión por química se remonta a 3er año de secundaria, con mi profesor (y también asesor) Q.F.B. Ricardo Hernández Escamilla. La manera en que él explicaba, narraba la clase y realizaba actividades hizo que poco a poco me interesara a la química. Sacaba 10 en química siempre jaajaja y ese profesor hizo que ahora química se convirtiera en una meta a futuro.
Una foto de todo el grupo en el laboratorio (soy la primera persona de la segunda fila de izquierda a derecha)
Mis inspiraciones como ya mencioné, es mi profesor de secundaria, además de mi hermano que estudia medicina. También, mi inspiración es el cariño o pasión que le tengo a química, ya que puede ayudarnos a explicar la composición de lo más simple hasta lo más complejo.
Y todo esto, además, es benéfico para la humanidad (por ejemplo los Q.F.B. pueden perfeccionar medicamentos, crearlos o trabajar en investigaciones de ese tipo)
Es todo, gracias por tomar un poco de su tiempo para leer esta entrada.
Esta es mi cara:
Comenzaré con mis datos, mi nombre es Itzel Garcia Quiñonez. Recientemente ingresé al bachillerato tecnológico y por ende, estoy viendo la materia de química.
Mi pasión por química se remonta a 3er año de secundaria, con mi profesor (y también asesor) Q.F.B. Ricardo Hernández Escamilla. La manera en que él explicaba, narraba la clase y realizaba actividades hizo que poco a poco me interesara a la química. Sacaba 10 en química siempre jaajaja y ese profesor hizo que ahora química se convirtiera en una meta a futuro.
Una foto de todo el grupo en el laboratorio (soy la primera persona de la segunda fila de izquierda a derecha)
Metas a futuro:
Una de mis metas a futuro es, estudiar en la carrera de Químico Farmacéutico Biólogo. Será un poco difícil pero dicen que si haces lo que te gusta, te va mil veces mejor ¿no?Mis inspiraciones como ya mencioné, es mi profesor de secundaria, además de mi hermano que estudia medicina. También, mi inspiración es el cariño o pasión que le tengo a química, ya que puede ayudarnos a explicar la composición de lo más simple hasta lo más complejo.
Y todo esto, además, es benéfico para la humanidad (por ejemplo los Q.F.B. pueden perfeccionar medicamentos, crearlos o trabajar en investigaciones de ese tipo)
Es todo, gracias por tomar un poco de su tiempo para leer esta entrada.
