Actividad 4

Materiales y Sustancias:

Consulta a la derecha de este blog los materiales y sustancias que utilizaremos en esta actividad.

Antecedentes

Para elaborar modelos atómicos según Böhr seguiremos el ejemplo del elemento:

Aluminio (¹³Al)

Diseño del Núcleo Atómico

En el modelo atómico de Böhr, como en el de Rutherford, el núcleo está constituido por protones y neutrones.

Los Protones (Z)

Para determinar la cantidad de protones contenidos en el núcleo atómico de cualquier elemento, basta consultar el número atómico registrado en la Tabla Periódica.

En la Tabla Periódica el aluminio tiene un número atómico 13, esto indica que el núcleo del átomo de aluminio está conformado de trece cargas positivas o protones.

Los Neutrones (⁰n)

Como el núcleo también contiene neutrones, para determinarlos aplicaremos la siguiente ecuación:

⁰n = m. ã. – Z

Donde:

• ⁰n = neutrones;

• m. ã. = masa atómica redondeada. En la Tabla Periódica la masa atómica es un número decimal acompañado de la unidad [ g/mol ]. Para elaborar el modelo atómico de Böhr redondearemos el decimal a un numero entero y la unidad cabiará U.M.A. (Unidades de Masa Atómica que se refiere a las sub - partículas que le otorgan masa al átomo); y

• Z = Número atómico o cantidad de protones.

Para el caso del aluminio será:

• Z = 13
  

• m. a. = 26.98 g/mol

• m. ã = 27 UMA 's

• ⁰n = m. ã. – Z
  

• ⁰n = 27 UMA – 13

• ⁰n = 14

Por lo tanto el núcleo de aluminio también esta conformado por 14 neutrones.

Para elaborar el núcleo del flúor, éste deberá contener 27 sub-partículas, de las cuales: 13 son protones y 14 son neutrones.

Los Electrones (e-)

Todos los objetos que nos rodean están constituidos por átomos. Hemos visto hasta ahora que los átomos se conforman de cargas eléctricas, sin embargo cuando tocamos un objeto no nos electrocutamos y raras veces nos transmite su carga eléctrica, cuando nos da un toque. Esto significa que a pesar de que la materia esta constituida por cargas eléctricas, éstas están neutralizadas. Surge así una máxima en física y química:

“LA MATERIA ES ELÉCTRICAMENTE NUETRA”

Pese a que el electrón ( - ), es 2000 veces más pequeño que el protón ( + ) , éste es capaz de neutralizar la carga del protón.

De esta forma se deduce que si el aluminio tienen 13 cargas positivas deberá contener 13 cargas negativas que los neutralicen, es decir, 13 electrones.

Los Niveles de Energía

Niels Böhr asentó las bases para distribuir los electrones en los distintos niveles de energía. Los niveles de energía guardan una relación estrecha con los periodos de la Tabla Periódica. Veamos el esquema:

(Todos los elementos incluidos en una misma franja horizontal pertenecen al mismo periodo)

Regresando al ejemplo; El aluminio está localizado en el tercer periodo de la Tabla , por lo tanto tiene tres niveles de energía: el “K”, el “L” y el "M"

Llenado de los Niveles de Energía

Electrones de Valencia (genitales del átomo)

Los electrones de valencia son aquellos localizados en el último nivel de energía de cada átomo. Con los e- de valencia los átomos logran aparearse con otros átomos formando enlaces y creando nuevas sustancias llamadas: Compuestos. Pero...

¿Cómo saber cuántos electrones de valencia tiene un átomo?

En la Tabla Periódica cada elemento pertenece a un Grupo o Familia. Veamos el esquema:

(Todos los elementos contenidos en una misma columna pertenecen a la misma familia)

La Valencia

Se denomina valencia al número entero ordinal tomado de la familia romana de la Tabla Periódica.

Por ejemplo: todos los elementos del grupo 17 ó VII A (flúor , cloro,... y hasta el efelio) tienen una valencia de 7, porque su familia romana es VII (séptima). Esto significa que todos los elementos de esa familia tienen siete electrones en su respectiva capa de valencia (último nivele de energía).

Regresando al ejemplo; el aluminio pertenece a la familia III A. Utilizando la valencia del aluminio (que es 3), indica que en el último nivel de energía o capa de valencia (que es "M"), tendrá 3 electrones.

(Los electrones de valencia son los primeros que debemos
colocar al elaborar un modelo atómico según Böhr)

Con los tres electrones de valencia hemos neutralizado 3 protones de los 13 que contiene el núcleo del aluminio, para neutralizar la carga positiva del núcleo faltan 10 electrones más, pero ¿dónde colocarlos? Pues bien, éstos se colocarán en las capas o niveles energéticos interiores comenzando por K y respetando el llenado máximo de cada nivel, propuesto por Böhr.



Procedimiento.

I. Elabora los modelos atómicos de los siguientes elementos:

• Hidrógeno,

• Berilio,

• Nitrógeno,

• Argón,

• Silicio,

• Cobre,

• Bromo,

• Plata,

• Bario, y

• Darwanzio (Z 0 112)

(Sólo en los elementos Ba y Da podrás factorizar las sub - partículas)

II. Debajo de cada modelo atómico deberás listar y señalar los siguientes datos:

• Nombre del Elemento:
  

• Símbolo Químico:

• Número Atómico:

• Protones ( "Z" ):

• Electrones ( e - ):

• Masa Atómica:

• masa atómica redondeada (m. ã.):

• Neutrones ( ⁰n ):

• Periodo:

• Capa de Valencia:

• Grupo o Familia:

• Electrones de Valencia:

III. Deja un comentario en éste blog de qué te pareció la actividad.

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