EL TOMO

Actualmente se define un tomo como la unidad ms pequea que compone un elemento qumico el cual est constituido por un ncleo y por un nmero finito de electrones que lo rodean.

Modelos atmicos

Para llegar a la definicin ms acertada de un tomo se ha postulado a travs de la historia muchas teoras, cada una determinando cada vez ms acertadamente su definicin.

Modelo atmico de Dalton

En el ao 1808 el cientfico John Dalton define a los tomos como la unidad constitutiva de los elementos:

La materia est formada por partculas muy pequeas para ser vistas, llamadas tomos.

Los tomos de un elemento son idnticos en todas sus propiedades, incluyendo el peso.

Diferentes elementos estn formados por diferentes tomos.

Los tomos son indivisibles y conservan sus caractersticas durante las reacciones qumicas.

En cualquier reaccinqumica, los tomos se combinan en proporciones numricas simples.

La separacin de tomos y la unin se realiza en las reacciones qumicas.

La Teora de Dalton se basa en 3 leyes que son: Ley de la conservacin de la masa, Ley de proporciones definidas y la Ley de proporciones mltiples.

Modelo atmico de Thomson

En 1897 el cientfico J. J. Thomson descubri la existencia de un elemento del tomo y lo llamo ELECTRON.

Para determinar su modelo se tom en cuenta la existencia del electrn, pues supona que los electrones estaban en reposo dentro del tomo y que el conjunto era elctricamente neutro. Con este modelo se podan explicar una gran cantidad de fenmenos atmicos conocidos hasta la fecha.

Una nube positiva que contena las pequeas partculas negativas (los electrones) suspendidos en ella. El nmero de cargas negativas era el adecuado para neutralizar la carga positiva.

En el caso de que el tomo perdiera un electrn, la estructura quedara positiva; y si ganaba, la carga final sera negativa. De esta forma, explicaba la formacin de iones; pero dej sin explicacin la existencia de las otras radiaciones.

protones

electrones

Modelo atmico de Rutherford

En 1911 el cientfico E. Rutherford demostr la existencia del ncleo atmico y sostiene que casi la totalidad de la masa del tomo se concentra en un ncleo central muy diminuto de carga elctrica positiva.

En 1900 Rutherford, con la colaboracin de Geiger Marsden, soporta y verifica su teora con el experimento, hoy muy famoso, de la lmina deoro

El tomo posee un ncleo central en el que su masa y su carga positiva.

El resto del tomo debe estar prcticamente vaco, con los electrones formando una corona alrededor del ncleo.

La neutralidad del tomo se debe a que la carga positiva total presente en el ncleo.

Cuando los electrones son obligados a salir, dejan a la estructura con carga positiva (explica los diferentes rayos).

El tomo es estable, debido a que los electrones mantienen un giro alrededor del ncleo, que genera una fuerza centrfuga que es igualada por la fuerza elctrica de atraccin ejercida por el ncleo, y que permite que se mantenga en su rbita.

Modelo atmico de Bohr

En 1913 el cientfico Niels Bohr postula que los electrones giran a grandes velocidades alrededor del ncleo atmico. Los electrones se disponen en diversas rbitas circulares, las cuales determinan diferentes niveles de energa. El electrn puede acceder a un nivel de energa superior, para lo cual necesita "absorber" energa.

El electrn posee una energa definida y caracterstica de la rbita en la cual se mueve.

Con el aumento de la distancia del ncleo, el radio del nivel y la energa del electrn en el nivel aumentan.

El electrn no puede tener una energa que lo coloque entre los niveles permitidos.

Cuando los tomos se calientan, absorben energa y pasan a niveles exteriores, los cuales son estados energticos superiores.

Estructura Atmica

Electrn

Un electrn es considerado como una partcula diminuta y fundamental que forma parte de la estructura del tomo con una carga elctrica negativa y que orbita alrededor del ncleo atmico, el electrn aporta la mayora de las propiedades fsico-qumicas de los elementos y materiales del universo, el electrn es representado con el smbolo e-.

Protn

Se trata de unapartcula subatmicacon carga elctrica positiva que, junto a losneutrones, forma elncleode lostomos. Elnmero atmico del protn determina laspropiedadesqumicas de dicho tomo.

Neutrn

Unneutrnes unapartcula masiva sin carga elctrica. Se trata de unbarin(una partcula subatmica compuesta por tres quarks) formado por dos quarks abajo y un quark arriba. Los neutrones y losprotonesconstituyen losncleosde lostomos.

Caractersticas

Partculas Subatmicas

Las partculas subatmicas de las cuales se sabe su existencia son:

Bosn

El bosn es una partcula atmica o subatmica, despinentero o nulo.

Fermin

Es una partcula perteneciente a unafamiliade partculas elementales caracterizada por sumomentoangular intrnseco o spin.

Quarks

Elnombregenrico con que se designan los constituyentes de los hadrones.

Leptn

Nombre que recibe cada una de las partculas elementales de spin igual a +1/2 ymasainferior a la de los mesones.

Hadrn

El hadrn es una partcula subatmica compuesta de quarks, caracterizada por relacionarse mediante interacciones fuertes.

Neutrino

Partcula nuclear elemental elctricamente neutra y de masamuyinferior a la del electrn (posiblemente nula).

Mesn

Nombre que recibe cada una de las partculas elementales sometidas a interacciones fuertes, de espn nulo o entero y carga barinica nula.

Arquitectura Electrnica

Niveles energticos atmicos

En un tomo, los electrones estn girando alrededor del ncleo formando capas. En cada una de ellas, la energa que posee el electrn es distinta. Por ejemplo: en las capas muy prximas al ncleo, la fuerza de atraccin entre ste y los electrones es muy fuerte, por lo que estarn fuertemente ligados.

Ocurre lo contrario en las capas alejadas, en las que los electrones se encuentran dbilmente ligados, por lo que resultar ms fcil realizar intercambios electrnicos en las ltimas capas.

Tenemos 7 niveles de energa, numerados del 1, el ms interno, al 7, el ms externo. Y los niveles se llaman: K, L, M, N, O, P y Q.A su vez, cada nivel tiene sus electrones repartidos en distintos subniveles, que pueden ser de cuatro tipos: s, p, d, f.

En cada subnivel hay un nmero determinado de orbitales que pueden contener, como mximo, 2 electrones cada uno. As, hay 1 orbital tipo s, 3 orbitales p, 5 orbitales d y 7 del tipo f. De esta forma el nmero mximo de electrones que admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3 orbitales); 10 en el d (2 x 5); 14 en el f (2 x 7).

El ltimo nivel de energa se llama capa electrnica de valencia y es el ms importante porque es el que usualmente define la manera en que los tomos se enlazan entre s para formar diversos compuestos.

Diagrama de Mller- Moseley

Principio de Pauli

El principio de exclusin de Pauli es un principio cuntico enunciado por Wolfgang Ernst Pauli en 1925. Establece que no puede haber dos fermiones con todos sus nmeros cunticos idnticos (esto es, en el mismo estado cuntico de partcula individual) en el mismo sistema cuntico ligado.

El caso ms conocido por su amplia utilizacin en el campo de la qumica y la fsica atmica es en el sistema cuntico del tomo de Schrdinger siendo los fermiones los electrones. Por ello es la versin ms conocida de este lema:

Dos electrones en la corteza de un tomo no pueden tener al mismo tiempo los mismos nmeros cunticos.

Regla del Octeto

La regla del octeto es un criterio genrico que establece quelos tomos adquieren estabilidad qumica al completar 8 electrones de valencia en su nivel ms externo(configuracin semejante a la de un gas noble). Se presenta en la mayora de los elementos representativos enlazados.

Los tomos pueden completar el octeto formando enlaces qumicos (inicos, covalentes).

La regla del octeto establece que los tomos de los elementos se enlazan unos a otros en el intento de completar su capa de valencia (ltima capa de la electrosfera).

La denominacin regla del octeto surgi en razn de la cantidad establecida de electrones para la estabilidad de un elemento, es decir, el tomo queda estable cuando presenta en su capa de valencia 8 electrones.

Para alcanzar tal estabilidad sugerida por la regla del octeto, cada elemento precisa ganar o perder (compartir) electrones en los enlaces qumicos, de esa forma ellos adquieren ocho electrones en la capa de valencia.

La regla del octetosolo se puede aplicar a los elementos representativos(grupo A).

Excepciones a la Regla del Octeto

Algunos de los compuestos que no cumplen la regla del octeto son los siguientes:

H2

BeH2

BH3

BF3

PCl5

SF6

AlCl3

Nmero y Masa atmica

Numero atmico Z

Es el nmero de protones que tiene el tomo

Z = nmero de protones = nmero de electrones

Masa atmica A

Nmero de partculas que tiene un tomo en su ncleo

A = nmero de prtones + nmero de neutrones.

Istopos

Se llaman istopos cada una de las variedades de un tomo de cierto elemento qumico, los cuales tienen diferente nmero de neutrones en su ncleo.

Se llaman istopos cada una de las variedades de un tomo de cierto elemento qumico, los cuales varan en el ncleo atmico.

Los tomos con algunos neutrones en exceso o no los suficientes, pueden existir durante algn tiempo, pero son inestables. Los tomos inestables son radioactivos: sus ncleos cambian o se desintegran emitiendo radiaciones.

Isbaros

Isobaros es la denominacin que se les da a los tomos que si bien no tienen el mismo nmero atmico tienen igual masa. Tambin tienen propiedades qumicas diferentes ya que se trata de elementos diferentes. Difieren tambin en el nmero de protones.

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y AMBIENTAL

MINAS

ELECTROTCNIA

EL ATOMO

ESTUDIANTES:

BAUTISTA DIEGO

CABRERA DARLIN

CURSO:

CURTO

PROFESOR GUA:

Ing. MARTN ROS

15 ABRIL de 2015

QUITO-ECUADOR

electrones