1- Evolución Histórica del Conocimiento de la Estructura de la Materia
Los Primeros Pensadores
Tales de Mileto – Supuso que toda la materia del Universo provenía de una sustancia básica de la que todas las demás derivaban. A esta sustancia la llamó elemento.
Leucipo – La materia podía dividirse en partículas cada vez más pequeñas.
Demócrito – Los átomos de cada elemento eran diferentes en tamaño y forma.
Avances Científicos
Antoine Lavoisier – Conocido por la ley de conservación de la masa en las reacciones químicas y por sentar las bases de la nomenclatura química.
Louis Proust – Realizó importantes estudios acerca de las combinaciones entre las sustancias.
John Dalton – Propuso la existencia de átomos como componentes básicos y últimos de la materia.
Jakob Berzelius – Determinó las masas atómicas de algunos elementos.
2- Estructura Atómica: Partículas Constituyentes
Descubrimiento de las Cargas Eléctricas
Faraday – Estudió el paso de la electricidad a través de disoluciones de sales.
Los científicos proponen que la materia contiene dos tipos de carga eléctrica, positiva (+) y negativa (-). El Sistema Internacional utiliza la unidad llamada culombio (C).
Electrones, Protones y Neutrones
Crookes y Goldstein – Descubrieron los electrones, que tenían carga negativa, y los protones, que tenían igual carga que la de los electrones pero positiva.
Rutherford y Chadwick – Determinaron que la materia estaba formada también por partículas neutras, los neutrones. Los átomos neutros están compuestos por tres tipos de partículas: neutrones, y en igual número, electrones y protones.
3- Modelos Estructurales Atómicos
El Modelo de Thomson
El modelo atómico de Thomson supone básicamente la existencia de una esfera de electricidad positiva, que incluye encajados tantos electrones como sean necesarios para neutralizarla. Esta propuesta recibió el nombre de «budín de pasas».
El Modelo de Rutherford
Conclusiones del Experimento de Rutherford:
1- Entiende que la materia está prácticamente hueca, pues la mayor parte de las partículas la atraviesan sin desviarse.
2- Deduce que las partículas alfa rebotan debido a las repulsiones electrostáticas, es preciso que dichas cargas ocupen un espacio muy pequeño en el interior del átomo. A dicho espacio lo denomina núcleo, constituye la parte positiva del átomo y contiene casi toda su masa.
3- Postula que, además, deben existir también en el núcleo partículas neutras para evitar que sea inestable por repulsión entre los protones contenidos en él.
4- Sugiere que los electrones se mueven alrededor del núcleo de manera que con su giro no se precipitan sobre él. Esta zona la denomina corteza.
4- Átomo y Elemento Químico
Un elemento químico es aquella sustancia que no puede descomponerse en otra más simple manteniendo sus propiedades físicas y químicas.
Una sustancia formada por la unión de dos o más átomos de elementos químicos iguales o diferentes entre sí, se llama compuesto.
5- Los Elementos Químicos: Concepto de Número Atómico
El número de protones que tiene un átomo es el que lo caracteriza como tal. Un átomo se identifica por el número de protones que hay en su núcleo, el que se denomina número atómico y se simboliza por la letra Z.
6- La Masa de los Átomos: Concepto de Número Másico
El número másico se define como el número de partículas que hay en el núcleo y se representa con la letra A.
Número de protones (Z) + número de neutrones = Número másico (A)
Número de neutrones = A – Z
7- Variaciones en los Átomos: Iones e Isótopos
Iones
Cuando el número de protones y el de electrones coinciden, el átomo es neutro.
Si un átomo gana electrones, tiene exceso de carga negativa y si los pierde, el exceso es de carga positiva. Los átomos con carga se denominan iones.
Los iones positivos se denominan cationes y los negativos aniones.
Isótopos
Isótopos: son aquellos átomos del mismo elemento que tienen el mismo número de protones y diferente número de neutrones, es decir, tienen la misma Z pero diferente A.
Los isótopos naturales son aquellos que se encuentran en la Tierra.
Los isótopos artificiales se preparan en el laboratorio, aumentando el número de neutrones de los átomos al bombardear sus núcleos con partículas que incluyen neutrones.
8- Masa Atómica de los Elementos
La masa de un átomo se atribuye prácticamente a la de los protones y neutrones que contiene, es decir, a lo que llamamos su número másico (A).
Podemos atribuir una masa atómica relativa a cada átomo basada en el elemento más ligero, el hidrógeno.
La unidad de referencia en esta escala es lo que denominamos unidad de masa atómica, uma.
9- Configuraciones Electrónicas
Es la posición que ocupan los electrones dentro de la corteza. Sigue el siguiente orden:
1s2
2s2 2p6
3s2 3p6 3d10
4s2 4p6 4d10 4f14
5s2 5p6 5d10 5f14
6s2 6p6
7s2
- s1 – Alcalinos
- s2 – Alcalinotérreos
- d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8, d9, d10 – Metales de transición
- p1 – Térreos
- p2 – Carbonoideos
- p3 – Nitrogenoideos
- p4 – Anfígenos
- p5 – Halógenos
- p6 – Gases nobles