El Átomo y los Modelos Atómicos PDF
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El documento proporciona una introducción a la historia del átomo a través de las ideas de los filósofos griegos y las teorías tempranas que condujeron al estudio moderno de la estructura de la materia. Se discuten los modelos atómicos, incluidos los primeros experimentos y las ideas de Dalton y las posteriores contribuciones de filósofos griegos.
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5 ElElÁtomo Átomoyylos losModelos Modelosatómicos atómicos Objetivos Antes de empezar En esta quincena aprenderás a: 1. El átomo a través de la historia Las primeras teorías atomistas Conocer la historia del átomo. Teoría atómica de Dalton Entender la teoría atómica de Dalton. 2. Estructura atómica Conocer los fenómenos eléctricos. Fenómenos eléctricos Identificar las partículas subatómicas El átomo es divisible y sus características. El descubrimiento del electrón El descubrimiento del protón Conocer los modelos atómicos de la El descubrimiento del neutrón materia. Entender el concepto de ion y 3. Modelos atómicos distinguir entre catión, anión y Modelo de Thomson átomo neutro. Experimento de Rutherford Explicar el experimento de Modelo de Rutherford Rutherford y sus consecuencias. Tamaños atómicos Ejercicios para practicar Para saber más Resumen Autoevaluación Actividades para enviar al tutor FÍSICA Y QUÍMICA 107 108 FÍSICA Y QUÍMICA El Átomo y los Modelos atómicos Antes de empezar Recuerda Investiga Los fenómenos eléctricos fueron los que ¿Qué es un Premio Nobel?, ¿en qué dieron lugar a que se pensara en la disciplinas se otorga?, ¿por qué posibilidad de un átomo divisible. La descubrimiento recibió el Premio Nobel J. corriente eléctrica se debe a un J. Thomson?, ¿por qué descubrimiento lo movimiento de electrones a través de un recibió E. Rutherford? conductor. FÍSICA Y QUÍMICA 109 El Átomo y los Modelos atómicos 1. El átomo a través de la historia Las primeras teorías atomistas Leucipo (450 a. C. - 370 a. C.). Nacido en Abdera, de su vida se ¿Qué ocurriría si dividiéramos un trozo de materia conoce muy poco. muchas veces? ¿Llegaríamos hasta una parte indivisible o podríamos seguir dividiendo sin parar? Los filósofos de la antigua Grecia discutieron bastante sobre este tema. El problema es que estos filósofos no utilizaban ni la medición ni la experimentación para llegar a conclusiones, por tanto, no seguían las fases del método científico. De esta forma, se establecieron dos teorías: atomista y continuista, que se basaban en la existencia de partes indivisibles o en que siempre se podía seguir dividiendo. 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 Fue maestro de Demócrito de materia con el nombre de átomos, término que en Abdera y a ellos dos se les griego significa “que no se puede dividir”. atribuye la fundación del atomismo, según el cual la Los atomistas pensaban que: realidad está formada tanto por partículas infinitas, indivisibles, de formas variadas y siempre en - Todo está hecho de átomos. Si dividimos una sustancia muchas veces, llegaremos a ellos. movimiento, los átomos, como por el vacío. - Las propiedades de la materia varían según como se agrupen los átomos. Leucipo fue el primero que pensó en dividir la materia hasta obtener una partícula tan - Los átomos no pueden verse porque son muy pequeña que no pudiera dividirse pequeños. más. 110 FÍSICA Y QUÍMICA El Átomo y los Modelos atómicos Aristóteles rechazó la teoría atomista y estableció que Demócrito (460 a. C. - 370 a. la materia estaba formada por cuatro elementos: C.). Filósofo griego. Demócrito tierra, agua, aire y fuego, esta teoría se llamó fue tan famoso en su época continuista. Gracias al prestigio que tenía, se como otros filósofos de la mantuvo vigente en el pensamiento de la humanidad importancia de Platón o de durante más de 2000 años. Aristóteles y debió de ser uno de los autores más prolíficos de la Los continuistas pensaban que: Antigüedad, aunque sólo se conservan fragmentos de - Los átomos no existen. No hay límite para dividir la algunas de sus obras, en su materia. mayoría de las dedicadas a la ética, pese a que se le atribuyen diversos tratados de física, - Si las partículas, llamadas átomos, no pueden verse, matemáticas, música y entonces es que no existen. cuestiones técnicas. - Todas las sustancias están formadas por las combinaciones de los 4 elementos básicos: agua, aire, tierra y fuego. Junto con su maestro, Leucipo, Demócrito es considerado Aristóteles (384 a. C. - 322 a. C.). es uno de los fundador de la escuela atomista. más grandes filósofos de la antigüedad, de la historia de la filosofía occidental y el autor enciclopédico más Demócrito pensaba y postulaba portentoso que haya dado la humanidad. que los átomos son indivisibles, y se distinguen por forma, tamaño, orden y posición. Para Demócrito, los átomos estuvieron y estarán siempre en movimiento y son eternos. El movimiento de los átomos en el vacío es un rasgo inherente a ellos, un hecho ligado a su existencia, infinito, eterno e indestructible. Fue el creador de la lógica formal, economía, astronomía, precursor de la anatomía y la biología y un creador de la taxonomía (es considerado el padre de la zoología y la botánica). FÍSICA Y QUÍMICA 111 El Átomo y los Modelos atómicos Teoría atómica de Dalton En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, que John Dalton (1766 - 1844). retomaba las antiguas ideas de Leucipo y Demócrito Naturalista, químico, matemático pero basándose en una serie de experiencias y meteorólogo británico. científicas de laboratorio. La teoría atómica de Dalton se basa en los siguientes enunciados: 1.- La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas ÁTOMOS. En 1793 inició estudios sobre meteorología, recopilando a lo largo de su vida más de 200.000 2.- Los átomos de un mismo elemento químico anotaciones, y ese mismo año son todos iguales entre sí y diferentes a los publicó Observaciones y Ensayos átomos de los demás elementos. de Meteorología. En sus estudios sobre la meteorología desarrolló varios instrumentos de medición y propuso por primera vez que el origen de la lluvia se encuentra en el descenso de la temperatura. En este ámbito Todos los átomos del elemento Hidrógeno son iguales estudió también las auroras entre sí en todas las propiedades: masa, forma, boreales, y determinó que éstas tamaño, etc., y diferentes a los átomos de los demás están relacionadas con el elementos. magnetismo de la Tierra. En 1801 enunció la ley de las presiones parciales y la de las proporciones múltiples. En 1805 expuso la teoría atómica en la que se basa la ciencia física moderna. Demuestra que la Todos los átomos del elemento Oxígeno son iguales materia se compone de entre sí en todas las propiedades: masa, forma, partículas indivisibles llamadas tamaño, etc., y diferentes a los átomos de los demás átomos. También ideó una escala elementos. de símbolos químicos, que serán luego reemplazadas por la escala de Berzelius. 112 FÍSICA Y QUÍMICA El Átomo y los Modelos atómicos 3.- Los compuestos se forman al unirse los átomos de dos o más elementos en proporciones Los símbolos de Dalton constantes y sencillas. Para Dalton, cada elemento está formado una clase de átomos, distinto en sus propiedades a los átomos de los demás elementos y, justamente, es esta distinción lo que separa un elemento de Todas las moléculas del compuesto Agua son iguales otro y los hace diferentes. entre sí y están formadas por la unión de 2 átomos del elemento Hidrógeno y 1 átomo del elemento Así, asignó a cada elemento Oxígeno. conocido un símbolo distinto, su símbolo químico que con posterioridad ha ido cambiando hasta llegar a los modernos símbolos químicos actuales. Todas las moléculas del compuesto Agua oxigenada son iguales entre sí y están formadas por la unión de 2 átomos del elemento Hidrógeno y 2 átomos del elemento Oxígeno. 4.- En las reacciones químicas los átomos se intercambian; pero, ninguno de ellos desaparece ni se transforma. En esta reacción química los átomos de Hidrógeno y los átomos de Oxígeno son iguales al principio y al final. Sólo cambia la forma en que se unen entre sí. El Hidrógeno y el Oxígeno serían los reactivos y el Agua sería el producto que se obtiene. FÍSICA Y QUÍMICA 113 El Átomo y los Modelos atómicos 2. Estructura atómica Fenómenos eléctricos: Electrostática Fenómenos eléctricos El fenómeno de la electricidad llamó la atención de las personas Algunos fenómenos de electrización pusieron de desde hace mucho tiempo. Hacia manifiesto la naturaleza eléctrica de la materia. Para el año 600 a. C., el filósofo explicar estos fenómenos, los científicos idearon un griego Tales de Mileto frotó una modelo según el cual los fenómenos eléctricos son resina de ámbar con piel de gato debidos a una propiedad de la materia llamada carga y consiguió atraer con ella unos eléctrica. trozos de pluma. ámbar, en griego, se denomina elektron, de Las propiedades de los cuerpos eléctricos se deben a ahí que ese fenómeno se conozca la existencia de dos tipos de cargas: positiva y con el nombre de electricidad. negativa. A lo largo de la historia de la Dos cuerpos que hayan adquirido una carga del electricidad se han ideado mismo tipo se repelen, mientras que si poseen carga distintos aparatos para saber si de distinto tipo se atraen. un cuerpo está electrizado o no. Algunos de estos aparatos En general, la materia es eléctricamente neutra, es permiten comprobar que los decir, tiene la misma cantidad de cada tipo de carga. cuerpos que tienen carga del Si adquiere carga, tanto positiva como negativa, es mismo signo se repelen y si porque tiene más cantidad de un tipo que de otro. tienen cargas de distinto signo, se atraen. Aquí tenemos como ejemplo un Electroscopio: 114 FÍSICA Y QUÍMICA El Átomo y los Modelos atómicos El átomo es divisible Joseph John Thomson (1856 - 1940). Físico británico. Hijo de A comienzos del siglo XIX se presentaba la siguiente un librero, Joseph John Thomson situación: estudió en Owens College. En 1870 estudió ingeniería en la Universidad de Manchester y se - Dalton había demostrado que la materia estaba trasladó al Trinity College de formada por átomos. Cambridge en 1876. En 1884 se - Existían experiencias de fenómenos eléctricos que convirtió en profesor de Física de demostraban que la materia podía ganar o perder la Cátedra Cavendish. cargas eléctricas. Por tanto, esas cargas eléctricas debían de estar de alguna forma en el interior de los átomos. Si esto era cierto, la teoría de Dalton era errónea, ya que decía que los átomos eran indivisibles e inalterables. Debido a que no podían verse los átomos, se realizaron experimentos con tubos de descarga o tubos de rayos catódicos y así, de esta manera, se observaron algunos hechos que permitieron descubrir las partículas subatómicas del interior del átomo. Los tubos de rayos catódicos eran tubos de vidrio que contenían un gas a muy baja presión y un polo Thomson investigó la naturaleza positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo) por donde de los rayos catódicos y se hacía pasar una corriente eléctrica con un elevado demostró que los campos voltaje. eléctricos podían provocar la desviación de éstos y experimentó su desviación, bajo El descubrimiento del electrón el efecto combinado de campos eléctricos y magnéticos, Es la primera partícula subatómica que se detecta. buscando la relación existente entre la carga y la masa de las El físico J. J. Thomson realizó experiencias en tubos partículas, proporcionalidad que de descarga de gases. Observó que se emitían unos se mantenía constante aun rayos desde el polo negativo hacia el positivo, los cuando se alteraba el material llamó rayos catódicos. del cátodo. Al estudiar las partículas que formaban estos rayos se En 1906 Thomson recibió el observó que eran las mismas siempre, cualquiera que Premio Nobel de Física por su fuese el gas del interior del tubo. Por tanto, en el trabajo sobre la conducción de la interior de todos los átomos existían una o más electricidad a través de los partículas con carga negativa llamadas electrones. gases. Se le considera el descubridor del electrón por sus experimentos con el flujo de partículas (electrones) que componen los rayos catódicos. Thomson elaboró en 1898 el modelo del "pastel de pasas" de la estructura atómica, en la que sostenía que los electrones eran como 'pasas' negativas incrustadas en un 'pudín' de materia positiva. FÍSICA Y QUÍMICA 115 El Átomo y los Modelos atómicos Eugen Goldstein (1850 - 1930). Físico alemán. Estudió física en Breslau y Berlín. Trabajó en Berlín y fue nombrado jefe de la sección de Astrofísica del observatorio Postdam. El descubrimiento del protón El físico alemán E. Goldstein realizó algunos experimentos con un tubo de rayos catódicos con el cátodo perforado. Observó unos rayos que atravesaban al cátodo en sentido contrario a los rayos catódicos. Recibieron el nombre de rayos canales. Investigó las descargas eléctricas El estudio de estos rayos determinó que estaban producidas por gases a baja formados por partículas de carga positiva y que tenían presión o enrarecidos al ser una masa distinta según cual fuera el gas que estaba sometidos a una diferencia de encerrado en el tubo. Esto aclaró que las partículas potencial elevada. Esto le llevó a salían del seno del gas y no del electrodo positivo. descubrir los rayos canales y, además, dio nombre a los rayos Al experimentar con hidrógeno se consiguió aislar la catódicos. Trabajó también con partícula elemental positiva o protón, cuya carga es espectros atómicos. la misma que la del electrón pero positiva y su masa es 1837 veces mayor. Murió en 1930 en Berlín. 116 FÍSICA Y QUÍMICA El Átomo y los Modelos atómicos El descubrimiento del neutrón James Chadwick (1891 - 1974). Físico inglés. Hijo de John Mediante diversos experimentos se comprobó que la Joseph Chadwick y Anne Mary masa de protones y electrones no coincidía con la Knowles. Fue a la Manchester masa total del átomo; por tanto, el físico E. High School, y estudió en la Rutherford supuso que tenía que haber otro tipo de Universidad de Cambridge. partícula subatómica en el interior de los átomos. Estas partículas se descubrieron en 1932 por el físico J. Chadwick. Al no tener carga eléctrica recibieron el nombre de neutrones. El hecho de no tener carga eléctrica hizo muy difícil su descubrimiento. Los neutrones son partículas sin carga y de masa algo mayor que la masa de un protón. En 1932, Chadwick realizó un descubrimiento fundamental en el campo de la ciencia nuclear: descubrió la partícula en el núcleo del átomo que pasaría a llamarse neutrón, predicción hecha algunos años antes. Esta partícula no tiene carga eléctrica. En contraste con el núcleo de 3. Modelos atómicos helio (partículas alfa) que está cargado positivamente y por lo Modelo de Thomson tanto son repelidas por las fuerzas eléctricas del núcleo de Al ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico los átomos pesados, esta nueva J. J. Thomson propuso, en 1904, que la mayor parte herramienta para la de la masa del átomo correspondería a la carga desintegración atómica no positiva, que ocuparía la mayor parte del volumen necesitaba sobrepasar ninguna atómico. Thomson imaginó el átomo como una barrera electrónica, y es capaz especie de esfera positiva continua en la que se de penetrar y dividir el núcleo de encuentran incrustados los electrones, más o menos los elementos más pesados. De como las uvas pasas en un pudin. esta forma, Chadwick allanó el camino hacia la fisión del uranio 235 y hacia la creación de la bomba atómica. Como premio por su descubrimiento se le otorgó la Medalla Hughes de la Royal Society en 1932 y el Premio Nobel de física en 1935. También descubrió el tritio. FÍSICA Y QUÍMICA 117 El Átomo y los Modelos atómicos Este modelo del “pudin de pasas” de Thomson era bastante razonable y fue aceptado durante varios años, ya que explicaba varios fenómenos, por ejemplo los rayos catódicos y los canales: El modelo de Thomson fue bastante valorado ya que era capaz de explicar los siguientes fenómenos: La electrización: el exceso o defecto de electrones que tenga un cuerpo es el responsable de su carga negativa o positiva. La formación de iones: Un ion es un átomo que ha ganado o perdido uno o más electrones. Los electrones se pierden o se ganan con relativa facilidad, de manera que su número dentro del átomo puede variar, mientras que el número de protones es fijo siempre para cada átomo. Si un átomo pierde uno ó más electrones adquiere carga neta positiva (catión) y si gana uno ó más electrones adquiere carga neta negativa (anión). 118 FÍSICA Y QUÍMICA El Átomo y los Modelos atómicos Experimento de Rutherford Ernest Rutherford (1871 - 1937). Físico y químico británico. En 1911, E. Rutherford y sus colaboradores Rutherford destacó muy pronto bombardearon una fina lámina de oro con partículas por su curiosidad y su capacidad alfa (positivas), procedentes de un material para la aritmética. Sus padres y radiactivo, a gran velocidad. El experimento permitió su maestro lo animaron mucho, y observar el siguiente comportamiento en las resultó ser un alumno brillante partículas lanzadas: tanto en los estudios como en la experimentación. La mayor parte de ellas atravesaron la lámina sin cambiar de dirección, como era de esperar. Algunas se desviaron considerablemente. Unas pocas partículas rebotaron hacia la fuente de emisión. Por sus trabajos en el campo de la física atómica, Rutherford está considerado como uno de los padres de esta disciplina. Investigó también sobre la El comportamiento de las partículas no podía ser detección de las radiaciones explicado con el modelo de Thomson, así que electromagnéticas y sobre la Rutherford lo abandonó y sugirió otro basado en el ionización del aire producido por átomo nuclear. los rayos X. Estudió las emisiones radioactivas De acuerdo con el Modelo de Thomson, en el cual la descubiertas por H. Becquerel, y carga positiva de cada átomo está distribuida de logró clasificarlas en rayos alfa, forma homogénea, las partículas positivas que beta y gamma. En 1902 atraviesan la lámina no deberían ser apreciablemente Rutherford formuló la teoría desviadas de su trayectoria inicial. Evidentemente, sobre la radioactividad natural esto no ocurría. En el Modelo de Rutherford la carga asociada a las transformaciones positiva está concentrada en un núcleo central, de espontáneas de los elementos. manera que las partículas positivas que pasan muy Colaboró con H. Geiger en el cerca de él, se desvían bastante de su trayectoria desarrollo del contador Geiger, y inicial y sólo aquellas pocas que chocan directamente demostró (1908) que las con el núcleo regresan en la dirección de la que partículas alfa son iones de helio proceden. (más exactamente, núcleos del átomo de helio) y, en 1911, describió un nuevo modelo atómico (modelo atómico de Rutherford), que posteriormente sería perfeccionado por N. Bohr. Ganó el Premio Nobel de Química en 1908 por descubrir que la radiactividad iba acompañada por una desintegración de los elementos. FÍSICA Y QUÍMICA 119 El Átomo y los Modelos atómicos Modelo de Rutherford Tamaño atómico El Modelo de Rutherford establece que: Distintas experiencias han permitido medir el tamaño de los El átomo tiene una zona central o núcleo donde se átomos. Considerado como una encuentra la carga total positiva (la de los protones) y esfera, el átomo tiene un radio la mayor parte de la masa del átomo, aportada por de unos 10-10 m y el núcleo tiene los protones y neutrones. Además presenta una zona un radio de unos 10-14 m. De externa o corteza donde se hallan los electrones, que aquí se puede deducir que el giran alrededor del núcleo. (Realmente, las partículas núcleo es unas 10000 veces más del núcleo (protones y neutrones) se descubrieron pequeño que el átomo. después de que Rutherford estableciera su modelo. El experimento de Rutherford sólo informaba de un Para hacernos una idea: si el núcleo pequeño y positivo, no aclaraba nada más). átomo fuera del tamaño de un campo de fútbol, el núcleo sería La carga positiva de los protones es compensada con como un guisante colocado en su la carga negativa de los electrones, que se hallan centro, y los electrones se fuera del núcleo. El núcleo contiene, por tanto, encontrarían en las gradas protones en un número igual al de electrones de la girando alrededor del campo. corteza. El átomo estaba formado por un espacio fundamentalmente vacío, ocupado por electrones que giran a gran velocidad alrededor de un núcleo central muy denso y pequeño. El núcleo es 10.000 veces Representación del Modelo de Rutherford. menor que el átomo. Entre el núcleo y la corteza, hay espacio vacío, donde no hay absolutamente nada. 120 FÍSICA Y QUÍMICA El Átomo y los Modelos atómicos Para practicar 1. ¿Cuáles eran los cuatro elementos en que creían los continuistas? 2. ¿Quiénes fueron los precursores de la Teoría Atomista? 3. ¿Qué diferencias existen entre la Teoría Atomista y la Teoría Continuista? 4. ¿A qué se deben los fenómenos eléctricos? 5. ¿Cómo se descubre el electrón? 6. ¿Cómo se descubre el protón? 7. ¿Qué carga tienen las partículas elementales? 8. ¿En qué consiste el Modelo de Thomson? 9. ¿En qué consiste el Modelo de Rutherford? 10. ¿Por qué el experimento de Rutherford hace cambiar el modelo del átomo? 11. Si el átomo tiene un radio de 10-10 m y el núcleo un radio de 10-14 m, ¿cuál es la relación entre sus tamaños? 12. Indica cuáles, de los siguientes, se consideraban elementos según Aristóteles: a) Hierro, b) Agua, c) Arena, d) Tierra. 13. Indica la respuesta correcta: a) La teoría atomista se mantiene más de 2000 años, b) La teoría continuista se mantiene más de 2000 años. FÍSICA Y QUÍMICA 121 El Átomo y los Modelos atómicos Para practicar 14. Indicar la opción correcta: Según la teoría atomista, un trozo de hierro … a) Se puede dividir indefinidamente. b) Se puede dividir hasta llegar a los átomos. c) No se puede dividir. 15. Selecciona la respuesta correcta: Los electrones son partículas: a) Sin carga, b) Con carga negativa, c) Con carga positiva. 16. Indica las frases que son falsas: a) Dalton predijo la existencia de electrones. b) Los electrones son más grandes que los átomos. c) Los electrones tienen carga negativa. 17. Indica las frases verdaderas: a) Goldstein descubre el electrón. b) Dalton descubre el protón. c) Thomson descubre el electrón. 18. Indica la opción correcta: Si el Modelo de Thomson hubiese sido válido … a) Las partículas alfa, positivas, se habrían desviado mucho. b) Las partículas alfa, positivas, habrían rebotado. c) Las partículas alfa, positivas, no se habrían desviado apenas. 19. Al estar la masa del átomo concentrada casi toda en el núcleo, ¿cómo será éste? a) Poco denso. b) Muy denso. c) Igual de denso que el átomo completo. 122 FÍSICA Y QUÍMICA El Átomo y los Modelos atómicos Para saber más Curiosidades La televisión El Tubo de Rayos Catódicos (CRT del inglés ¿Sabías que si nuestros átomos fueran del Cathode Ray Tube) es un dispositivo de tamaño de una naranja, nosotros seríamos visualización que se emplea principalmente tan grandes que el Sistema Solar completo en monitores y televisiones, aunque en la entraría en la palma de nuestra mano? En actualidad se están sustituyendo nuestro cuerpo hay una cantidad paulatinamente por tecnologías como enormemente grande de átomos. plasma, LCD, debido al menor consumo energético de estos últimos. Los televisores En las horas anteriores a una tormenta en el CRT se han utilizado en nuestros hogares aire predominan los iones positivos o durante 50 años. cationes, inquietando a los animales y a los insectos. Cuando ha pasado la tormenta, en el aire predominan los iones negativos o En un televisor a color tres diferentes aniones, por lo que se percibe más fresco, emisores (1) lanzan haces de electrones de limpio y agradable. distinta energía (2). Existe un sistema complejo de campos magnéticos (3) Dalton afirmó que los átomos eran encargado de enfocar los haces sobre la pequeñísimos e indestructibles y que todas pantalla (4), donde, en cada punto, hay tres las sustancias conocidas estaban sustancias diferentes, sensibles a cada uno compuestas por combinaciones de esos de los haces. átomos. Con sus propias palabras: "Tan difícil sería introducir un nuevo planeta en el sistema solar, o aniquilar uno ya existente, como crear o destruir una partícula de hidrógeno". FÍSICA Y QUÍMICA 123 El Átomo y los Modelos atómicos Recuerda lo más importante 124 FÍSICA Y QUÍMICA El Átomo y los Modelos atómicos Autoevaluación 1. ¿Qué podemos encontrar en el núcleo de un átomo? 2. ¿Qué experimento obligó a establecer un modelo nuclear para el átomo? 3. Para formar un anión de carga -1, el átomo debe: 4. Si colocásemos átomos en fila, ¿cuántos habría que poner para que ocuparan 1 mm? 5. ¿Qué científico descubrió el protón? 6. Para formar un catión de carga +2, el átomo debe. 7. ¿Quién descubrió el electrón? 8. Los rayos catódicos están formados por: 9. Un átomo con 8 protones, 10 neutrones y 10 electrones es un: 10. El modelo en el que los electrones giran en la corteza del átomo y hay un núcleo, es el modelo de: FÍSICA Y QUÍMICA 125 El Átomo y los Modelos atómicos Soluciones de los ejercicios para practicar 1. Agua, Aire, Tierra y Fuego. 2. Leucipo y Demócrito. 3. En la Teoría Atomista se piensa que la materia sólo se puede dividir hasta cierto punto, esa división llegaba hasta los átomos. En la Teoría Continuista se pensaba que la materia se podía dividir indefinidamente, sin límites. 4. A la existencia de dos tipos de cargas: positiva y negativa. Si ambas cargas son iguales, se repelen y si son diferentes, se atraen. 5. Estudiando la emisión de rayos catódicos en tubos de descarga. Estos rayos se dirigían desde el cátodo (-) hasta el ánodo (+). 6. Estudiando los efectos en tubos de descarga. Aparecieron unos rayos que iban desde el polo positivo o ánodo al negativo o cátodo. 7. Las partículas elementales tienen las siguientes cargas: Protón (carga positiva) , Electrón (carga negativa) y Neutrón (sin carga). 8. Considera al átomo como una esfera con toda la masa y la carga positiva. Los electrones están incrustados en la esfera. La carga positiva se compensa con la carga negativa de los electrones. 9. Considera un núcleo donde están los protones y los neutrones. En la corteza se encuentran los electrones girando a gran velocidad. 126 FÍSICA Y QUÍMICA El Átomo y los Modelos atómicos Soluciones de los ejercicios para practicar 10. Si el Modelo de Thomson hubiese sido válido, todas las partículas alfa habrían atravesado la lámina de oro casi sin desviarse. Radio del átomo 10 10 m 11. 10000. Radio del núcleo 10 14 m 12. b) y d) 13. b) 14. b) 15. b) 16. a) y b) 17. c) 18. c) 19. b) FÍSICA Y QUÍMICA 127 El Átomo y los Modelos atómicos Soluciones de los ejercicios de autoevaluación Soluciones AUTOEVALUACIÓN 1. Protones y neutrones. 2. Experimento de Rutherford. 3. Ganar 1 electrón. 4. 10000000 átomos. 5. Goldstein. 6. Perder 2 electrones. 7. Thomson. 8. Electrones. 9. Anión de carga -2. 10. Rutherford. No olvides enviar las actividades al tutor ► 128 FÍSICA Y QUÍMICA