Conceptos Fundamentales de la Composición Atómica
Mapa conceptual
La composición atómica y los modelos que explican la estructura y comportamiento de los átomos han evolucionado significativamente. Desde el modelo de Dalton hasta los principios de la mecánica cuántica, estos conceptos son fundamentales para entender la materia. Los átomos, compuestos por electrones, protones y neutrones, definen la identidad de los elementos químicos. El cálculo de estas partículas subatómicas es esencial para la química y la física.
Resumen
Esquema
Conceptos Fundamentales de la Composición Atómica
La materia está constituida por átomos, las unidades fundamentales que definen la identidad de cada elemento químico y que participan en las reacciones químicas. El término "átomo", de origen griego, significa "indivisible", reflejando la creencia primitiva de que era la partícula más elemental. Sin embargo, el conocimiento científico ha revelado que los átomos son divisibles y contienen partículas subatómicas. Los modelos atómicos han evolucionado a lo largo del tiempo, ofreciendo una comprensión más profunda de la estructura y el comportamiento atómico.Evolución de los Modelos Atómicos
El modelo atómico de Dalton, formulado en 1803, concebía a los átomos como esferas macizas e indivisibles, distintivas para cada elemento y capaces de combinarse en proporciones fijas. El modelo de Thomson, propuesto en 1897, presentó la noción de un átomo compuesto por una carga positiva con electrones incrustados, conocido como el modelo del "pudín con pasas". En 1911, Rutherford descubrió el núcleo atómico mediante experimentos de dispersión de partículas alfa, sugiriendo que los átomos tienen un núcleo central positivo con electrones en órbita. Bohr, en 1913, introdujo la idea de niveles de energía cuantizados para los electrones, y Sommerfeld extendió este modelo incluyendo órbitas elípticas y subniveles de energía.Principios de la Mecánica Cuántica y su Impacto en la Física Atómica
La mecánica cuántica emergió en la década de 1920, transformando la física atómica con una descripción matemática del comportamiento de las partículas como ondas y partículas simultáneamente. De Broglie propuso la teoría de la dualidad onda-partícula, que fue confirmada experimentalmente más tarde. La mecánica cuántica introdujo el principio de incertidumbre de Heisenberg, que limita la precisión con la que se pueden conocer simultáneamente la posición y el momento de una partícula, y la ecuación de Schrödinger, que proporciona una representación probabilística de la localización de los electrones.Partículas Subatómicas y su Identificación
Los átomos se componen de partículas subatómicas: electrones, protones y neutrones. Los electrones, con carga negativa y masa despreciable comparada con la de los protones y neutrones, orbitan alrededor del núcleo atómico. Los protones, con carga positiva, y los neutrones, eléctricamente neutros, conforman el núcleo. La identidad de un elemento se define por su número atómico, que corresponde al número de protones en el núcleo, y su número de masa, que es la suma de protones y neutrones.Cálculo de Partículas Subatómicas en Átomos
Para distinguir entre elementos, es crucial calcular el número de partículas subatómicas en sus átomos. El número atómico, igual al número de protones o electrones en un átomo neutro, y el número de masa, la suma de protones y neutrones, son esenciales para estos cálculos. Por ejemplo, el calcio tiene un número atómico de 20 y una masa atómica de aproximadamente 40, lo que indica que posee 20 protones, 20 neutrones y 20 electrones. Estos cálculos son vitales para comprender la composición y las propiedades químicas de los elementos.
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Materia y Átomos
Definición de materia
La materia está compuesta por átomos, las unidades fundamentales de los elementos químicos
Definición de átomo
Origen del término "átomo"
El término "átomo" proviene del griego y significa "indivisible"
Descubrimiento de partículas subatómicas
A través del conocimiento científico, se ha descubierto que los átomos son divisibles y contienen partículas subatómicas
Evolución de los modelos atómicos
Modelo atómico de Dalton
El modelo de Dalton concebía a los átomos como esferas macizas e indivisibles
Modelo atómico de Thomson
El modelo de Thomson presentó la idea de un átomo compuesto por una carga positiva y electrones incrustados
Modelo atómico de Rutherford
El modelo de Rutherford descubrió el núcleo atómico y sugirió que los átomos tienen un núcleo central positivo con electrones en órbita
Modelo atómico de Bohr y Sommerfeld
Los modelos de Bohr y Sommerfeld introdujeron la idea de niveles de energía cuantizados y órbitas elípticas para los electrones
Mecánica Cuántica y Física Atómica
Introducción a la mecánica cuántica
La mecánica cuántica transformó la física atómica con una descripción matemática del comportamiento de las partículas como ondas y partículas simultáneamente
Teoría de la dualidad onda-partícula
La teoría de la dualidad onda-partícula propuesta por De Broglie fue confirmada experimentalmente
Principios de la mecánica cuántica
Principio de incertidumbre de Heisenberg
El principio de incertidumbre de Heisenberg limita la precisión con la que se pueden conocer simultáneamente la posición y el momento de una partícula
Ecuación de Schrödinger
La ecuación de Schrödinger proporciona una representación probabilística de la localización de los electrones
Partículas Subatómicas y su Identificación
Composición de los átomos
Los átomos se componen de partículas subatómicas: electrones, protones y neutrones
Funciones de las partículas subatómicas
Electrones
Los electrones tienen carga negativa y orbitan alrededor del núcleo atómico
Protones
Los protones tienen carga positiva y conforman el núcleo atómico
Neutrones
Los neutrones son eléctricamente neutros y también conforman el núcleo atómico
Identificación de elementos
Número atómico
El número atómico de un elemento corresponde al número de protones en su núcleo
Número de masa
El número de masa de un elemento es la suma de protones y neutrones en su núcleo
Cálculo de Partículas Subatómicas en Átomos
Importancia del cálculo de partículas subatómicas
El cálculo del número de partículas subatómicas en un átomo es crucial para distinguir entre elementos y comprender sus propiedades químicas
Cálculo del número de partículas subatómicas
Número atómico y número de masa
El número atómico y el número de masa son esenciales para calcular el número de partículas subatómicas en un átomo
Ejemplo de cálculo
Por ejemplo, el calcio tiene un número atómico de 20 y una masa atómica de aproximadamente 40, lo que indica que posee 20 protones, 20 neutrones y 20 electrones
Conceptos Fundamentales de la Composición Atómica
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Definición de átomo
Unidad fundamental que define la identidad de los elementos químicos y participa en reacciones químicas.
01
Origen del término 'átomo'
Proviene del griego y significa 'indivisible', reflejando la creencia de que era la partícula más elemental.
02
Evolución de modelos atómicos
Los modelos han cambiado con el tiempo, mejorando la comprensión de la estructura y comportamiento de los átomos.
