QUIMICA I

MODELOS ATOMICOS

Escrito por gerardosantanaquimica 07-09-2009 en General. Comentarios (20)

ACTIVIDAD 3.- REALIZA UN CUADRO COMPARATIVO DE LOS DIFERENTES MODELOS ATOMICOS.

 

Modelo atómico (desambiguación)

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El termino "Modelo Atómico" se refiere a cualquier representación de la estructura interna de un Átomo que puede derivar a varios modelos:

El modelo atómico de Bohr o de Bohr-Rutherford es un modelo cuantizado del átomo que Bohr propuso en 1913 para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo. Este modelo planetario es un modelo funcional que no representa el átomo (objeto físico) en sí sino que explica su funcionamiento por medio de ecuaciones.

Niels Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para realizar el modelo que lleva su nombre. Bohr intentaba realizar un modelo atómico capaz de explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y absorción discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón. El modelo atómico de Bohr partía conceptualmente del modelo atómico de Rutherford y de las incipientes ideas sobre cuantización que habían surgido unos años antes con las investigaciones de Max Planck y Albert Einstein. Debido a su simplicidad el modelo de Bohr es todavía utilizado frecuentemente como una simplificación de la estructura de la materia.

En este modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, ocupando la órbita de menor energía posible, o la órbita más cercana posible al núcleo. El electromagnetismo clásico predecía que una partícula cargada moviéndose de forma circular emitiría energía por lo que los electrones deberían colapsar sobre el núcleo en breves instantes de tiempo. Para superar este problema Bohr supuso que los electrones solamente se podían mover en órbitas específicas, cada una de las cuales caracterizada por su nivel energético. Cada órbita puede entonces identificarse mediante un número entero n que toma valores desde 1 en adelante. Este número "n" recibe el nombre de Número Cuántico Principal.

Bohr supuso además que el momento angular de cada electrón estaba cuantizado y sólo podía variar en fracciones enteras de la constante de Planck. De acuerdo al número cuántico principal calculó las distancias a las cuales se hallaba del núcleo cada una de las órbitas permitidas en el átomo de hidrógeno.

Estos niveles en un principio estaban clasificados por letras que empezaban en la "K" y terminaban en la "Q". Posteriormente los niveles electrónicos se ordenaron por números. Cada órbita tiene electrones con distintos niveles de energía obtenida que después se tiene que liberar y por esa razón el electrón va saltando de una órbita a otra hasta llegar a una que tenga el espacio y nivel adecuado, dependiendo de la energía que posea, para liberarse sin problema y de nuevo volver a su órbita de origen.

Sin embargo no explicaba el espectro de estructura fina que podría ser explicado algunos años más tarde gracias al modelo atómico de Sommerfeld. Históricamente el desarrollo del modelo atómico de Bohr junto con la dualidad onda-corpúsculo permitiría a Erwin Schrödinger descubrir la ecuación fundamental de la mecánica cuántica.

 

Modelo atómico de Rutherford

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Modelo de un átomo de Rutherford.

El modelo atómico de Rutherford es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del átomo propuesto por el químico y físico británico Ernest Rutherford para explicar los resultados de su "experimento de la lámina de oro", realizado en 1911.

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Representación esquemática del modelo de Thompson

El "modelo atómico de Thomson", también conocido como el pastel de pasas, es una teoría sobre la estructura atómica propuesta en 1904 por Joseph John Thomson, descubridor del electrón, antes del descubrimiento del protón y del neutrón. En dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo, como pasas en un Pudín. Se pensaba que los electrones se distribuían uniformemente alrededor del átomo. En otras ocasiones, en lugar de una sopa de carga positiva se postulaba con una nube de carga positiva.En 1906 Thomson recibio el premio nobel de fisica por este descubrimiento.

Dado que el átomo no deja de ser un sistema material que contiene una cierta cantidad de energía interna, ésta provoca un cierto grado de vibración de los electrones contenidos en la estructura atómica. Desde este punto de vista, puede interpretarse que el modelo atómico de Thomson es un modelo dinámico como consecuencia de la movilidad de los electrones en el seno de la citada estructura.

Si hacemos una interpretación del modelo atómico desde un punto de vista más macroscópico, puede definirse una estructura estática para el mismo dado que los electrones se encuentran inmersos y atrapados en el seno de la masa que define la carga positiva del átomo.

Dicho modelo fue superado luego del experimento de Rutherford, cuando se descubrió el núcleo del átomo. El modelo siguiente fue el modelo atómico de Rutherford.

 

Modelo atómico de Sommerfeld

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El modelo atómico de Sommerfeld es un modelo atómico hecho por el físico alemán Arnold Sommerfeld (1868-1951) que básicamente es una generalización relativista del modelo atómico de Bohr (1913).

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Perrin, Jean Baptiste (1870 - 1942). Por su trabajo en la estructura discontinua de la materia, y especialmente por su descubrimiento del equilibrio de sedimentación. Físico químico francés. Estudió en la Escuela Normal Superior de París, en la que posteriormente enseñaría. En 1910 se incorporó a la Universidad de París como profesor de físico-química, sección que dirigió desde 1927 a 1940. En 1926 recibió el premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la discontinuidad de la materia y su descubrimiento del equilibrio de sedimentación. También demostró que los rayos catódicos son portadores de cargas negativas. De sus investigaciones sobre el movimiento browniano dedujo un valor para el número de Lodschmidt, es decir, el número de moléculas contenidas en un centímetro cúbico de gas en condiciones normales. En 1936 fue subsecretario de Estado para asuntos científicos con el Gobierno de Frente Popular de Léon Blum. Después de marchar a los Estados Unidos en 1941, actuó en el movimiento denominado Francia Libre y dirigió el departamento científico de la Escuela Libre de Estudios Superiores de Nueva York. Escribió Les atomes (Los átomos, 1913) y Les éléments de la physique (Los elementos de la física, 1931).

 

Modelo atómico de Schrödinger

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Densidad de probabilidad de ubicación de un electrón para los primeros niveles de energía.

El modelo atómico de Schrödinger es un modelo cuántico no relativista. Se basa en la solución de la ecuación de Schrödinger para un potencial electrostático con simetría esférica, llamado también átomo hidrogenoide.

El modelo de Bohr funcionaba muy bien para el átomo de hidrógeno. En los espectros realizados para otros átomos se observaba que electrones de un mismo nivel energético tenían energías ligeramente diferentes. Esto no tenía explicación en el modelo de Bohr, y sugería que se necesitaba alguna corrección. La propuesta fue que dentro de un mismo nivel energético existían subniveles. La forma concreta en que surgieron de manera natural estos subniveles, fue incorporando órbitas elípticas y correcciones relativistas. Así, en 1916, Arnold Sommerfeld modificó el modelo atómico de Bohr, en el cual los electrones sólo giraban en órbitas circulares, al decir que también podían girar en órbitas elípticas más complejas y calculó los efectos relativistas.

Características del modelo [editar]

El modelo atómico de Schrödinger concebía originalmente los electrones como ondas de materia. Así la ecuación se interpretaba como la ecuación ondulatoria que describía la evolución en el tiempo y el espacio de dicha onda material. Más tarde Max Born propuso una interpretación probabilística de la función de onda de los electrones. Esa nueva interpretación es compatible con los electrones concebidos como partículas cuasipuntuales cuya probabilidad de presencia en una determinada región viene dada por la integral del cuadrado de la función de onda en una región.

El modelo atómico de Schrödinger predice adecuadamente las líneas de emisión espectrales, tanto de átomos neutros como de átomos ionizados. E igualmente predice adecuadamente la modificación de los niveles energéticos cuando existe un campo magnético o eléctrico (efecto Zeeman y efecto Stark respectivamente). Además, con ciertas modificaciones semiheurísticas el modelo explica el enlace químico y la estabilidad de las moléculas. Cuando se necesita una alta precisión en los niveles energéticos puede emplearse un modelo similar al de Schrödinger, pero donde el electrón es descrito mediante la ecuación relativista de Dirac en lugar de mediante la ecuación de Schrödinger.

Sin embargo, el nombre de "modelo atómico" de Schrödinger puede llevar a confusión ya que no explica la estructura completa del átomo. El modelo de Schrödinger explica sólo la estructura electrónica del átomo y su interacción con la estructura electrónica de otros átomos, pero no explica como es el núcleo atómico ni su estabilidad

quimica unidad 1

Escrito por gerardosantanaquimica 14-08-2009 en General. Comentarios (14)

ACTIVIDAD 2 . TIENES QUE REALIZAR UN MAPA CONCEPTUAL, Y DEJAR COMENTARIOS EN EL BLOG CON RESPECTO A LA FORMA EN LA QUE ALGUNAS DE LAS RAMAS SE UTILIZAN EN TU CONTEXTO. NOTA: SI NO HAY COMENTARIOS TUYOS EN EL BLOG NO SE PASARA LISTA A TU NOMBRE. ATT PROF. GERARDO SANTANA ESTRADA.

 

 

Química General: Estudia los fenómenos comunes a toda la materia, sus propiedades y leyes. Ciencia experimental que se ocupa de las transformaciones de unas sustancias en otras sin que se alteren los elementos que las integran. La química moderna introduce en el ambiente moléculas complejas que antes no existían en la naturaleza. La rama más peligrosa es la producción de la química orgánica. La otra que ataca el medio es la química del azufre; sólo tiene los anhídridos y los ácidos sulfurosos y sulfúricos, los sulfuros y los sulfatos. Pero la química orgánica -a partir de la química del carbón y la petroquímica- logran enlazar el carbono, el hidrógeno y el oxígeno en una variedad ilimitada de estructuras. Fabrica moléculas nuevas que nunca han existido atacando la ley biológica de que siempre hay una enzima que destruye cada molécula que se construye.
El mayor éxito y el más peligroso de la química orgánica es la invención de los hidrocarburos clorados: El PCB, el PVC, DDT, Ticlorofenol que desprende la Dioxina, altamente tóxica y quede lugar a mutaciones. Todos con aplicaciones diversas, pero igualmente tóxicos.

Se puede dividir en:

  • Qumica pura Estudia las sustancias tanto orgánicas como inorgánicas , y los métodos que se emplean para ello

  • Quimica aplicada Utiliza los procedimientos de la química pura para resolver problemas de distintas áreas

Las ramas de la Química Pura:

Química Orgánica: Estudia las sustancias de la materia viviente. Justus von Liebig (1803-1873) fue uno de los principales artífices del desarrollo de la química orgánica del siglo XIX. También estudió con Liebig el español Ramón Torres Muñoz de Luna (1822-1890) que tradujo al castellano alguna obras del químico alemán.

Una de las contribuciones de Liebig en el campo de la química orgánica fue el desarrolló de métodos de análisis más precisos y seguros. El grabado inferior, procedente del Tratado elemental de química general y descriptiva de Santiago Bonilla publicado a finales de siglo, muestra un aparato basado en el método de Liebig para determinar carbono e hidrógeno en sustancias orgánicas. El procedimiento está basado en la propiedad del óxido cúprico de oxidar las sustancias orgánicas que con él se calientan para transformarlas en dióxido de carbono y agua.

Otra contribución fundamental en el desarrollo de la química orgánica de este período fue la introducción por parte de Berzelius del concepto de "isomerismo" y los estudios cristalográficos de Louis Pasteur (1822-1895) sobre los isómeros ópticos del ácido tartárico (ácido 2,3-dihidroxibutanodioico). El "tártaro" (un tartrato ácido de potasio) era bien conocido por los vinicultores como un sólido que se separaba del vino durante la fermentación. A principios del siglo XIX, se encontró un tipo especial de este ácido que tenía un comportamiento algo diferente del ácido tartárico conocido hasta la fecha, que Gay-Lussac denominó "ácido racémico", del latín racemus (uva). Posteriores análisis mostraron que el ácido tartárico giraba el plano de polarización de la luz polarizada hacia la derecha (actividad óptica dextrógira), mientras que el ácido racémico era ópticamente inactivo. En 1848, Louis Pasteur separó los dos tipos de cristales que formaban el ácido racémico y comprobó que eran imágenes especulares uno de otro.

Química Inorgánica: Estudia las sustancias constituyentes de la materia sin vida.

El tratado de química del sueco Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) fue una de las obras de referencia más importantes para los químicos de la primera mitad del siglo XIX. Además de sus importantes contribuciones al desarrollo de la química inorgánica, Berzelius es recordado por haber introducido las modernas fórmulas químicas. Se expone el primer volumen de la traducción castellana de los Doctores D. Rafael Sáez y Palacios y D. Carlos Ferrari y Scardini que apareció en Madrid en 15 volúmenes entre 1845 y 1852.

Química Analítica: El desarrollo de la química analítica a mediados del siglo XIX aparece con las obras de Heinrich Rose (1795-1864) y Karl Remegius Fresenius (1818-1897). Heinrich Rose fue profesor de química en la Universidad de Berlín, desde donde realizó numerosas contribuciones a la química, entre ellas el descubrimiento del niobio. El proceso de análisis de Rose se abría con el uso del ácido clorhídrico que permitía identificar la plata, mercurio y plomo. La traducción castellana de la obra de Rose que aquí exponemos fue realizada por el médico catalán Pere Mata i Fontanet (1811-1877), discípulo de Mateu Orfila que realizó una notable producción en el campo de la toxicología. En 1841 publicó su Anleitung zur qualitativen chemischen Analyse cuya traducción castellana aparecida en 1853 se expone. También publicó la primera revista dedicada a la química analítica: Zeitschrift für analytische Chemie que comenzó a aparecer en 1862. Las traducciones al castellano más completas de la obra de Fresenius fueron publicadas en Valencia gracias a la labor del médico Vicente Peset y Cervera (1855-1945).

Físico-Química: Estudia los fenómenos comunes a estas dos ciencias. La química física no se constituyó como especialidad independiente hasta finales del siglo pasado y principios del actual. A pesar de ello, durante todo el siglo XIX se realizaron notables aportaciones a algunos de los campos que habitualmente suelen reunirse bajo la química física como la termoquímica, la electroquímica o la cinética química.

Química Preparativa: Estudia la preparación y purificación de sustancias en laboratorio para desarrollar nuevos productos.

Las ramas de la Química Aplicada:

Quimiurgia: Estudia la aplicación de la química en la agricultura con vistas a su utilización como materia prima en otras industrias; las mieles, por ejemplo obtenidas de los azúcares de remolacha pueden utilizarse como base de alcohol, las tusas de maíz para combustible, el maní para lanas artificiales (Ardil), la grasa de la lana de los carneros para unturas y cosméticos y el furfural para una amplia variedad de productos.

Bioquímica: Estudia los procesos químicos que ocurren en los seres vivos o sea quiere decir la base molecular de la vida. En los procesos vitales interaccionan un gran número de substancias de alto peso molecular o macromoléculas con compuestos de menor tamaño, dando por resultado un número muy grande de reacciones coordinadas que producen la energía que necesita la célula para vivir, la síntesis de todos los componentes de los organismos vivos y la reproducción celular. Al conjunto de reacciones que suceden dentro de los seres vivos se le llama metabolismo. Actualmente se conoce a detalle la estructura tridimensional de las macromoléculas de mayor importancia biológica, los ácidos nucleicos y las proteínas, lo que ha permitido entender a nivel molecular sus funciones biológicas. Gracias al conocimiento de la estructura de los ácidos nucleicos, se esclarecieron los mecanismos de transmisión de la información genética de generación a generación, y también los mecanismos de expresión de esa información, la cual determina las propiedades y funciones de las células, los tejidos, los órganos y los organismos completos.

Astroquímica: Estudia la composición sustancial existente en el universo. Es la ciencia que se ocupa de la composición química del Sol y de los planetas, de las estrellas y de la materia difusa interplanetaria o, más en general, interestelar.

La astroquímica estudia el comportamiento de los diversos tipos de moléculas y de iones libres en la atmósfera de los cuerpos celestes, e investiga, además, la formación del denominado polvo cósmico y la abundancia relativa de los elementos químicos en el Universo.

Para ello se vale del análisis espectroscópico de la radiación electromagnética emitida o absorbida por los cuerpos celestes.

Los astroquímicos cuentan fundamentalmente con las técnicas de la radioastronomía y espectroscopia para realizar sus análisis de la materia interestelar, las estrellas y las galaxias. La mayor parte del trabajo teórico en cosmología está dedicado a rastrear la evolución de los elementos químicos desde el primitivo Big Bang o Gran Explosión hasta la muerte de las estrellas.

Cristaloquímica: Sobre la relación entre la composición química y las propiedades y formas de cristalización de las sustancias

Química Farmacéutica: Estudia la estructura, propiedades y aplicaciones de los medicamentos.

Química técnica o industrial: Trata de la obtención de sustancias  en operaciones generales o unitarias (ingeniería química) o cada industria en particular (química industrial).

Otras Ramas de la Química

Radioquímica: Estudia las transformaciones de los elementos y sustancias radioactivas. Tambien estudia las propiedades de los radioisótopos, los métodos para su obtención y purificación, su uso en la investigación química y los efectos químicos de las transformaciones nucleares.

Estequiometría: Es la rama de la química que se encarga de estudiar las relaciones ponderales (de peso), masa-masa, mol-mol, masa-volumen, mol-volumen... de las substancias que participan en una reacción química. Para que dicha ley se cumpla las ecuaciones químicas deben estar correctamente balanceadas; para ello existen tres diferentes métodos de balanceos de ecuaciones, de balanceos de ecuaciones, son tanteo, algebraico, redox.

Estoicheión = elemento o sustancia, Metría = medición. Es la masa de una microscópica molécula de cualquier compuesto, y se expresa en unidades de masa (mas.)

La Iatroquímica: El sistema iatroquímico, vigente durante la segunda mitad del siglo XVII, asumió las interpretaciones paracelsistas, pero eliminando sus elementos panvitalistas y metafísicos, que sustituyó por el mecanicismo, el atomismo y el método científico inductivo. Palestra pharmacéutica chymico-galénica (1706) del iatroquímico español Félix Palacios, abierta por una de sus láminas sobre instrumentos de laboratorio y reproducción de su tabla de símbolos.

QUE ES UN FENOMENO QUIMICO Y CUANTAS CLASES HAY.

Es aquél que tiene lugar con transformación de materia. Cuando no se conserva la sustancia original. Ejemplos: cuando quemamos un papel, cuando respiramos, y en cualquier reacción química. En todos los casos, encontraremos que las sustancias originales han cambiado, puesto que en estos fenómenos es imposible conservarlas.

Los tres elementos que existen para una reacción química:

MEZCLA: en una mezcla se pueden agregar 2, 3 ó más sustancias; en cantidades indefinidas; no se produce ningún cambio de energía .

Al final de cualquier mezcla seguiremos teniendo las sustancias que agregamos y en las mismas cantidades, no tendremos nada nuevo.

Ejemplos: una ensalada, es una mezcla; el aire, es una mezcla de gases; sal disuelta en agua, es una mezcla (porque no se formó nada nuevo, se sigue teniendo agua y sal, que se puede separar, utilizando los medios adecuados); agua y aceite, es una mezcla (tanto como la anterior).

COMBINACIÓN: Es un fenómeno químico, y a partir de dos o más sustancias se puede obtener otra (u otras) con propiededes diferentes. Para que tenga lugar, debemos agregar las sustancias a combinar en cantidades perfectamente definidas, y para producirse efectivamente la combinación se necesitará liberar o absorver calor (intercambio de energía).

Ejemplos: una cierta cantidad de cobre reaccionará con el oxígeno del aire cuando se le acerque la llama de un mechero, entonces se combinan el cobre y oxígeno, gracias a la energía proporcionada por el calor de la llama del mechero.

DESCOMPOSICIÓN: Es un fenómeno químico, y a partir de una sustancia compuesta (formada por 2 ó más átomos), puedo obtener 2 ó más sustancias con diferentes propiedades.

Ejemplos: al calentar óxido de mercurio, puedo obtener oxígeno y mercurio; puedo hacer reaccionar el dicromato de amonio para obtener nitrógeno, óxido crómico y agua.

Bibliografía

Internet:

  • WWW.LEVITY.COM/ALCHEMY/HOME.HTML

  • WWW.WOODROW.ORG/TEACHERS/CI/1992/

  • WWW.TODOQUIMICA.COM

  • WWW.CRECES.CL

  • WWW.ICARITO.CL

  • WW.NONOGRAFIAS.COM

  • WWW.UV.ES/_BERTOMEU

  • ENCICLOPEDIA DE LA CIENCIA

  • LIBRO DE QUIMICA 1ª MEDIO SANTILLANA

definicion de quimica

Escrito por gerardosantanaquimica 11-08-2009 en General. Comentarios (10)

Se denomina qu¨ªmica (del egipcio k¨¥me (kem), que significa "tierra") a la ciencia que estudia la composici¨®n, estructura y propiedades de la materia, como los cambios que ¨¦sta experimenta durante las reacciones qu¨ªmicas y su relaci¨®n con la energ¨ªa. Hist¨®ricamente la qu¨ªmica moderna es la evoluci¨®n de la alquimia tras la revoluci¨®n qu¨ªmica (1733).

Las disciplinas de la qu¨ªmica han sido agrupadas por la clase de materia bajo estudio o el tipo de estudio realizado. Entre ¨¦stas se tienen la qu¨ªmica inorg¨¢nica, que estudia la materia inorg¨¢nica; la qu¨ªmica org¨¢nica, que trata con la materia org¨¢nica; la bioqu¨ªmica, el estudio de substancias en organismos biol¨®gicos; la f¨ªsico-qu¨ªmica, comprende los aspectos energ¨¦ticos de sistemas qu¨ªmicos a escalas macrosc¨®picas, moleculares y submoleculares; la qu¨ªmica anal¨ªtica, que analiza muestras de materia tratando de entender su composici¨®n y estructura. Otras ramas de la qu¨ªmica han emergido en tiempos recientes, por ejemplo, la neuroqu¨ªmica que estudia los aspectos qu¨ªmicos del cerebro