Estructura atómica y tabla periódica

QUÍMICA GENERAL 
2015 

Estructura Atómica 
Y 
Propiedades Periódicas 

Resumen de la Presentación 
•  Naturaleza eléctrica de la materia. ParBculas 
subatómicas. 
•  Experimentos y evolución de los modelos 
atómicos. 
•  Interacción entre la materia y la radiación. 
Propiedades radiacGvas de la materia. 
•  Desarrollo de la mecánica cuánGca. 
• Orbitales, niveles de energía y configuración 
electrónica. 
•  Propiedades periódicas 

Teoría atómica de Dalton (1800) 
•  Los elementos están consGtuidos por parBculas 
indivisibles llamadas átomos.  
•  Todos los átomos de un mismo elemento poseen 
las mismas propiedades, y difieren de las 
propiedades de los átomos de otros elementos.  
•  Los átomos no pueden ser creados, destruidos o 
transformados en átomos de otro elemento.  
• Los compuestos se forman cuando átomos de 
disGntos elementos se combinan manteniendo 
relaciones enteras y pequeñas. 

¿Por qué estudiar la estructura 
interna de la materia? 
•  ¿Por qué los átomos se combinan en ciertas 
relaciones y no en otras? 
•  ¿Por qué disGntos elementos Genen diferentes 
propiedades? 
•  ¿Por qué los elementos de un mismo grupo 
Genen propiedades similares? 
• ¿Por qué existen líquidos, sólidos, gases, 
metales, no‐metales, etc? 

Naturaleza Eléctrica de la Materia 
•  Evolución histórica de los modelos atómicos 
•  Relación con los Experimentos 
“La materia macroscópicamente es eléctricamente 
neutra, pero internamente está cons9tuida por 
par;culas subatómicas con cargas posi9vas, 
nega9vas y neutras” 

Tubos de Descarga: Rayos Catódicos 
•  J.J. Thomson (1897) •  Rayos catódicos ‐ Haz de electrones 
•  Rayos viajan del cátodo al ánodo 
•  Se mueven en línea recta 
•  Se desvían en presencia de 
campos eléctricos y magnéGcos 
•  Son independientes de la 
naturaleza del cátodo o del gas 
dentro del tubo 
•  Poseen una relación carga/masa 
constante 

• 

Premio Nóbel en dsica: 1906 

• Demostró que dentro de los átomos hay unas parBculas diminutas, con carga 
eléctrica negaGva, a las que se llamó electrones.  

• 

El experimento de los rayos catódicos determinó que los rayos producidos eran 
atraídos por la placa posiGva y repelidos por la negaGva. 

• 

Estos rayos consisBan en cargas negaGvas que luego recibieron el nombre de 
electrones. 

• 

Descubrió el electrón. 

• UGlizó un tubo de rayos catódicos para determinar la relación entre la carga 
eléctrica y la masa de un electrón: 
 

 

 

 1.76 x 108 C/g (Coulomb/gramo) 

• Eugene Goldstein (1886) 

Rayos canales y protones 

Ánodo

Cátodo perforado

Átomo + Energía: catión(+) + electrón (-)
•  Existe una unidad de carga positiva llamada protón cuya
carga es de igual magnitud pero de signo contrario y su
masa es casi 1836 veces mayor al electrón

Modelo atómico de Thomson (modelo del pan dulce) 

•  Planteo la existencia de parBculas negaGvas 
llamadas electrones (e‐) 
•  El átomo está consGtuido por una masa densa 
de carga posiGva en la cual están sumergidos 
los electrones 
•  La suma de la carga de los e‐ 
es igual a la carga total posiGva 

• Robert Millikan (1909)

Experimento de la gota de aceite

Fuente de
Rayos X

•  Premio Nóbel de dsica:1923 
• Determinó la carga del electrón:  ‐1,60 x 10‐19 C  
•  Analizó el movimiento de pequeñas gotas de aceite que adquirían carga a 
parGr de los iones del aire. 
•  Pudo suspender las gotas cargadas aplicando un campo eléctrico y seguir 
su movimiento. 
•    UGlizando la relación carga/masa del e‐ = ‐1,76 x108 C/g (Rutherford) se  
        pudo también determinar la masa del electrón: 9,10 x 10‐28 g 

RadiacGvidad 
• Es la emisión espontánea de radiación, 
parBculas subatómicas, o ambas: 
γ
•  Rayos X 
–  Radiación penetrante sin carga. 

β

•  Rayos α 

α
+

-

Campo eléctrico

–  Núcleos de Helio (+) 

•  Rayos β 
–  Igual masa y carga que el electrón 

•  Rayos γ 
–  No poseen carga. Similar a los rayos X 

Material
radiactivo
Bloque de
plomo

• ...