TEMA 1: EXPLICACIÓN DE LOS FENÓMENOS ELÉCTRICOS: EL MODELO ATOMICO

HISTORIA DEL ÁTOMO

Los filósofos griegos discutieron mucho sobre la naturaleza de la materia y concluyeron que el mundo era más sencillo de lo que parecía.

En el siglo V a.C., Leucipo pensaba que sólo había un tipo de materia. Sostenía, además, que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, acabaríamos encontrando una porción que no se podría seguir dividiendo. Un discípulo suyo, Demócrito, bautizó a estas partes indivisibles de materia con el nombre de átomos, término que en griego significa “que no se puede dividir”.

Empédocles estableció que la materia estaba formada por 4 elementos: tierra, agua, aire y fuego.

Aristóteles negó la existencia de los átomos de Demócrito y reconoció la teoría de los 4 elementos, que, gracias al prestigio que tenía, se mantuvo vigente en el pensamiento de la humanidad durante 2000 años. Hoy sabemos que aquellos 4 elementos iniciales no forman parte de los 106 elementos químicos actuales.

¿De que esta formada la materia?

Primero pensaron que la materia era continua, es decir, que se podía dividir indefinidamente. Leucipo y si discípulo Demócrito, postularon la idea de que la materia era descontinua, es decir, que se podía dividir solo hasta cierto punto, ya que estaba formada por diminutas partículas llamadas átomos.(a= sin, tomos= división) (Pero esta no tenia datos experimentales).

MODELOS ATÓMICOS

Un modelo atómico es una representación molecular de un átomo, que trata de explicar su cambio de propiedades. De ninguna manera debe ser interpretado como un diagrama de un átomo, sino más bien como el diagrama conceptual de su funcionamiento. A lo largo del tiempo existieron varios modelos atómicos y algunos más elaborados que otros.

LINEA DEL TIEMPO DE LOS MODELOS ATOMICOS

Teoría atómica de John Dalton

Esta fue la primera teoría atómica. Los postulados fueron:
-Toda la materia esta formada por átomos-Los átomos son partículas diminutas e indivisibles.
-Los átomos de un elemento son idénticos y poseen igual masa.
-Los átomos de diferentes elementos se combinan de acuerdo a números enteros y sencillos, formando los compuestos.
-En una reacción química se produce un reordenamiento de átomos.
-En una reacción química los átomos no se crean no se destruyen.

Modelo atómico de Thomson

Experimentando un tubo de descarga observo que con el paso de corriente eléctrica se producían unos rayos de luz dentro del tubo, llamados rayos catódicos (electrodo negativo en un tubo de descarga). Demostró que rayos eran haces de partículas con carga negativa, esos se llamaron electrones (e negativa): Primeras partículas subatómicas.
De acuerdo a esto, Thomson propuso un modelo de átomo, el cual era representado como una esfera compacta cargada positivamente, en lo cual se insertan los electrones cuya carga total el igual a la carga de la esfera positiva, así el conjunto seria neutro. Este modelo se llamo '' Budín de pasas ''

Modelo atómico de Rutherford

Rutherford junto a dos científicos más hicieron un experimento: Impactaron una lámina de oro con Partículas alfa emitidas por una sustancia radiactiva.Los resultados fueron:-La mayoría de las partículas alfa atravesaba la lámina
-Una pequeña parte atravesaba la lámina con una pequeña desviación.

Modelo atómico de BOHR

El físico danés Niels Bohr realizó una serie de estudios de los que dedujo que los electrones de la corteza giran alrededor del núcleo describiendo sólo determinadas órbitas circulares.

En el átomo, los electrones se organizan en capas y, en cada capa tendrán una cierta energía, llenando siempre las capas inferiores y después las superiores.

En la siguiente escena puede observarse la representación de los átomos de los 12 primeros elementos de la tabla periódica con este modelo:

La distribución de los electrones en las capas se denomina configuración electrónica y se realiza de la siguiente manera:

La 1ª capa puede contener, como máximo, 2 electrones.

La 2ª capa puede contener, como máximo, 8 electrones. Comienza a llenarse una vez que la 1ª ya está completa.

La 3ª capa puede contener, como máximo, 18 electrones. Comienza a llenarse una vez que la 2ª capa ya está completa.

Se representa por números separados por comas y entre paréntesis. Por ejemplo, el átomo de sodio tiene 11 electrones; por tanto, 2 llenan la 1ª capa, 8 quedan en la 2ª capa y el último electrón quedaría en la 3ª capa. 

NÚCLEO CON PRO TONES Y NEUTRONES , Y ELECTRONES EN ÓRBITA .

Los átomos, electrones, neutrones y protones son los bloques de construcción básicos de la materia. Los neutrones y protones forman el núcleo de un átomo, mientras que los electrones se mueven alrededor del núcleo. El número de estas partículas que conforman un átomo es lo que ayuda a diferenciar los elementos uno de otro, con los elementos que contienen más protones listados más alto en la tabla periódica.

Átomo

Un átomo consta de un núcleo que contiene neutrones y protones, así como electrones que orbitan el núcleo. Esta partícula similar a un punto es el objeto más pequeño que puede retener las propiedades de un elemento. Y no puede ser separado o dividido por ningún método químico.

Electrón

Un electrón está atado al núcleo del átomo y gira en órbita alrededor de él. Esta partícula indivisible tiene una carga negativa, frecuentemente referida como "menos 1". Su masa es 1/1,837 de la masa de un protón.

Neutrón

Localizados en el núcleo de los átomos, los neutrones tienen una masa ligeramente menor que la de los protones. Esta partícula indivisible obtiene su nombre del hecho de que no tiene carga eléctrica. Es 1.839 veces el tamaño en masa de un electrón.

Protón

Los elementos obtienen su número atómico en base al número de protones que se encuentran en cada átomo. Esta partícula indivisible en el núcleo de un átomo tiene una carga positiva, referida como "1" en la escala de peso atómico. Un protón tiene una masa 1.837 veces más grande que la de un electrón.

Liga con mas información:CARGA ELÉCTRICA DEL ELECTRON

FENÓMENOS ELÉCTRICOS

Algunos fenómenos de electrización pusieron de manifiesto la naturaleza eléctrica de la materia. Para explicar estos fenómenos, los científicos idearon un modelo según el cual los fenómenos eléctricos son debidos a una propiedad de la materia llamada carga eléctrica.

Las propiedades de los cuerpos eléctricos se deben a la existencia de dos tipos de cargas: positiva y negativa.

Dos cuerpos que hayan adquirido una carga del mismo tipo se repelen, mientras que si poseen carga de distinto tipo se atraen.

En general, la materia es eléctricamenteneutra, es decir, tiene la misma cantidad de cada tipo de carga. Si adquiere carga, tanto positiva como negativa, es porque tiene más cantidad de un tipo que de otro.

AISLANTES Y CONDUCTORES

La electricidad es una forma de energía que se puede trasmitir de un punto a otro.Todos los cuerpos presentan esta característica, que es propia de las partículas que lo forman, pero algunos la trasmiten mejor que otros.

Los cuerpos, según su capacidad de trasmisión de la corriente eléctrica, son clasificados en conductores y aisladores.

Conductores son los que dejan traspasar a través de ellos la electricidad.Entre éstos tenemos a los metales como el cobre.En general, los metales son conductores de la electricidad.

Aisladores o malos conductores, son los que no permiten el paso de la corriente eléctrica, ejemplo: madera, plástico, etc.

La pila es un sistema que transforma la energía química en energía eléctrica. En el interior de la pila se está produciendo una reacción química entre el cinc (metal) y un ácido, que genera el flujo de electricidad.

Para saber si algún elemento no identificado, metal u otro que no se sepa su procedencia, es conductor o no, o si tiene electricidad o no, jamás debe hacerse al tacto de las manos. Para ello hay instrumentos especiales.

CORRIENTE ELECTRICA

Fenómenos eléctricos: Electrostática

El fenómeno de la electricidad llamó la atención de las personas desde hace mucho tiempo. Hacia el año 600 a. C., el filósofo griego Tales de Mileto frotó una resina de ámbar con piel de gato y consiguió atraer con ella unos trozos de pluma. Ámbar, en griego, se denomina elektron, de ahí que ese fenómeno se conozca con el nombre de electricidad.

A lo largo de la historia de la electricidad se han ideado distintos aparatos para saber si un cuerpo está electrizado o no. Algunos de estos aparatos permiten comprobar que los cuerpos que tienen carga del mismo signo se repelen y si tienen cargas de distinto signo, se atraen.

Todos los fenómenos físicos de la Naturaleza se explican mediante cuatro fuerzas de interacción: dos fuerzas nucleares-fuerte y débil-que actúan a nivel del núcleo atómico. La fuerza de gravitación fundamental está presente en todo el Universo. Como también lo está la cuarta fuerza fundamental, la electromagnética, que une los átomos de toda materia.