Teoría atómica de la materia

Teoría atómica de la materia

Átomo es la porción más pequeña de la materia.

El primero en utilizar este término fue Demócrito (filósofo griego, del año 500 a.de C.), porque creía que todos los elementos estaban formados por pequeñas partículas INDIVISIBLES. Átomo, en griego, significa INDIVISIBLE. Es la porción más pequeña de la materia. Los átomos son la unidad básica estructural de todos los materiales de ingeniería.

En la actualidad no cabe pensar en el átomo como partícula indivisible, en él existen una serie de partículas subatómicas de las que protones neutrones y electrones son las más importantes.

Los átomos están formados por un núcleo, de tamaño reducido y cargado positivamente, rodeado por una nube de electrones, que se encuentran en la corteza.

ELECTRÓN Es una partícula elemental con carga eléctrica negativa igual a 1,602 • 10-19 Coulomb y masa igual a 9,1093 • 10-28 g, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

NEUTRÓN Es una partícula elemental eléctricamente neutra y masa ligeramente superior a la del protón (mneutrón=1.675 • 10-24 g), que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

PROTÓN Es una partícula elemental con carga eléctrica positiva igual a 1,602 • 10-19 Coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrón (mprotón=1.673 • 10-24 g). La misma se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

La nube de carga electrónica constituye de este modo casi todo el volumen del átomo, pero, sólo representa una pequeña parte de su masa. Los electrones, particularmente la masa externa determinan la mayoría de las propiedades mecánicas, eléctrica, químicas, etc., de los átomos, y así, un conocimiento básico de estructura atómica es importante en el estudio básico de los materiales de ingeniería.

TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

En el período 1803-1808, Jonh Dalton, utilizó las dos leyes fundamentales de las combinaciones químicas, es decir: la "Ley de conservación de la masa"(La masa total de las sustancias presentes después de una reacción química es la misma que la masa total de las sustancias antes de la reacción) y la "Ley de composición constante"(Todas las muestras de un compuesto tienen la misma composición, es decir las mismas proporciones en masa de los elementos constituyentes.) como base de una teoría atómica.

La esencia de la teoría atómica de la materia de Dalton se resume en tres pasos:

1. Cada elemento químico se compone de partículas diminutas e indestructibles denominadas átomos. Los átomos no pueden crearse ni destruirse durante una reacción química.

2. Todos los átomos de un elemento son semejantes en masa (peso) y otras propiedades, pero los átomos de un elemento son diferentes de los del resto de los elementos.

3. En cada uno de sus compuestos, los diferentes elementos se combinan en una proporción numérica sencilla: así por ejemplo, un átomo de A con un átomo de B (AB), o un átomo de A con dos átomos de B (AB2).

La teoría atómica de Dalton condujo a la "Ley de las proporciones múltiples", que establece lo siguiente:

Si dos elementos forman más de un compuesto sencillo, las masas de un elemento que se combinan con una masa fija del segundo elemento, están en una relación de números enteros sencillos.

CONFIGURACION ELECTRONICA

Es la representación del modelo atómico de Schrodinger o modelo de la mecánica cuántica. En esta representación se indican los niveles y los orbitales que ocupan los electrones.

A partir de la configuración electrónica de los elementos se pueden conocer los 4 números cuánticos de cualquier electrón.

Empleando los números cuánticos y en base a cálculos energéticos, se elaboró un rayado electrónico a partir del cual se obtuvo la configuración electrónica estándar.

Rayado Electrónico

Se acomodan los diferentes orbitales en renglones y se traza una línea imaginaria (vertical) entre la primera y la segunda columnas escritas. Después se trazan flechas diagonales (paralelas) que atraviesen la línea imaginaria, la primera flecha del rayado cruza al 1s y la segunda al 2s, y así sucesivamente.

Un nivel de energía se forma por los orbitales que se encuentran entre el cruce de la línea del rayado (flecha) y el siguiente cruce de la línea imaginaria.

Configuración Electrónica Estándar

1s2I2s22p6 I3s23p6I4s23d104p6 I5s24d105p6 I6s24f145d106p6 I7s25f146d107p6

TIPOS DE CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

Existen cuatro tipos de configuración electrónica, ellos son:

Configuración estándar Se representa la configuración electrónica considerando la configuración estándar (la que se obtiene del rayado electrónico). Recuerda que los orbitales se van llenando en el orden en que aparecen.

Configuración condensada Los niveles que aparecen llenos en la configuración estándar, se pueden representar con un gas noble (elemento del grupo VIII A), donde el número atómico del gas, coincida con el número de electrones que llenaron el último nivel. Los gases nobles son (He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn).

Configuración desarrollada Consiste en representar todos los electrones de un átomo, empleando flechas para simbolizar el spin de cada unos. El llenado se realiza respetando el principio de exclusión de Pauli y la Regla de máxima multiplicidad de Hund

Configuración semidesarrollada Esta representación es una combinación entre la configuración condensada y la configuración desarrollada. Aquí solo se representan los electrones del último nivel de energía.

La representación de las 4 configuraciones para el 24 Cr, son:

PELICULA NUESTRO AMIGO EL ÁTOMO

En esta película vemos los inicios sobre el descubrimiento del átomo, además de cómo se ha ido avanzando a lo largo del tiempo para lograr tener un mejor conocimiento de su existencia en la materia, además de esto nos cuenta de la relación que tiene el átomo con las moléculas. Poco a poco la película nos va explicando cómo se descubrió su existencia y como se fue desarrollando la historia de este elemento;

Primero inicia con un ejemplo sobre el “el pescador y el genio” una historia del libro las mil y una noches, que nos cuenta sobre un pescador que era muy pobre y se encuentra pescando, cuando de pronto se encuentra con una vasija en la cual estaba escondido un genio y al final el pescador quedo como amo del genio. La película nos cuenta de esta historia para darnos un ejemplo sobre nosotros mismos nos dice que somos el pescador que busca estamos en búsqueda del conocimiento y finalmente logramos encontrar la vasija, la cual nos muestra la realidad de lo desconocido. Toda la historia comienza en Grecia en el año 400 AC en esta etapa la gente pensaba que todo estaba compuesto de de los cuatro elementos principales: tierra, agua, aire y fuego. Fue entonces cuando un filosofo de esa época dijo que todo estaba compuesto por partículas más pequeñas y a las cuales les llamo átomos lo cual significa invisible, el realizo un experimento en el cual quebró una piedra y esta a la vez molió aun mas hasta hacerla polvo el cual decía que si podría dividirla en partículas más pequeñas estas serian átomos. El hombre que estaba en desacuerdo con Demócrito era Aristóteles que decía que si el aire y el fuego consisten en pequeñas partículas como era que ascendían y no caían al suelo como lluvia y así fue como la idea del átomo se vino abajo.

No fue hasta el siglo XVII cuando el hombre comenzó a ampliar su mente pues se creó el telescopio con el cual pudieron observar montañas y cráteres en la superficie de la luna, además de que vieron con un telescopio el hombre pudo descubrir el universo en toda su increíble riqueza.

El segundo aparato también de mucha importancia fue el microscopio conoció infinitos detalles de cosas tan sencillas como complejas y se rebeló detalles en cada uno, el microscopio le dio al hombre su primera mirada al universo en miniatura de la naturaleza.

El microscopio hizo que el hombre descubriera que todo lo que veía y descubría debía de estar

Compuesta de algo aun más pequeño uno de los primeros hombres que estudio el átono ...

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