ESTRUCTURA DE LA MATERIA
Páginas: 23 (5633 palabras)
Publicado: 20 de abril de 2015
QUÍMICA 2º BACHILLERATO
La divisibilidad del átomo (antecedentes)
Primer antecedente: Los experimentos que
realizó Faraday hacia 1830 sobre la
electrólisis sugirieron que los átomos no eran
tan simples e indivisibles como establecía la
teoría de Dalton.
Segundo antecedente: La clasificación
periódica de los elementos, conocida en
1869, también apuntaba hacia la complejidad
del átomo.
Un tubo de vacío es un tubo de vidrio equipado con dos
placas a modo de electrodos que pueden conectarse a los
dos polos de un generador. Si se encierra en el tubo un
gas, no observaremos fenómeno alguno, aunque
apliquemos un alto voltaje (los gases son aislantes). Pero
al hacer el vacío manteniendo un voltaje elevado, el gas
comienza a conducir la electricidad, fenómeno que vaacompañado de la emisión de luz (tubos fluorescentes
cuyo color depende del gas encerrado –neón: rojo
anaranjado; argón: azul; vapor de sodio: amarillo; vapor
de mercurio: verdoso; etc.).
Si el vacío se intensifica la luz desaparece. En estas
circunstancias puede verse una débil fluorescencia en la
pared del tubo opuesta al cátodo. Se supuso que la
fluorescencia era producida por una radiación invisibleque salía del cátodo: rayos catódicos.
Propiedades observadas de los rayos catódicos.
- Al colocar cualquier objeto entre los electrodos aparece
una sombra.
- También se conoció que al colocar el tubo en el seno de
un campo eléctrico o magnético los rayos se desviaban,
demostrándose que no eran ningún tipo de luz sino que
consistían en un chorro de partículas cargadas
negativamente (en el seno deun campo eléctrico los rayos
se desviaban hacia la placa positiva).
En 1897 Joseph J. Thomson consiguió poner en claro la naturaleza de los rayos catódicos.
1º) Se gradúan los campos para que el haz no se desvíe. Así se calcula la velocidad de las
partículas: v = E/B
2º) Si se desconecta el campo eléctrico, la fuerza magnética, que no está ahora compensada,
hace el papelde fuerza centrípeta y el haz, al atravesar el campo magnético, describe una curva
de radio r e incide desviado en la pantalla. En estas circunstancias: Fm = Fc
Thomson pudo calcular la relación carga-masa (q/m) de las partículas constituyentes de los
rayos catódicos.
- Esta relación resultó ser más de 1000 veces mayor que las encontradas para los iones en los
experimentos de electrólisis.
-Esta relación resultó ser constante e independiente del gas que se utilizase, al contrario de lo
que ocurría en la electrólisis donde dicha relación dependía del ión.
Thomson dedujo que los componentes de los rayos catódicos no eran átomos con carga (iones),
sino partículasnuevas resultantes de la fragmentación del átomo. Estas partículas fueron
llamadas electrones.
En un principio sólo fue conocidala relación q/m del electrón, pero no q o m por separado.
Hasta que en 1906 R. A. Millikan determinó q, la carga del electrón, que resulta ser de q =
1’6022·10-19 C (= e).
Conocida la carga del electrón, se pudo conocer su masa: me =9,109·10-31 kg
Thomson pensó que el átomo debía también contener
electricidad positiva. Como los electrones son tan ligeros, la
mayor parte dela masa del átomo estaría entonces asociada
con la electricidad positiva y, por tanto, ésta debía ocupar la
mayor parte del volumen atómico.
Hechos que podía explicar el modelo de Thomson
1) La producción de iones: por pérdida o ganancia de
electrones.
2) La electricidad estática y la corriente eléctrica.
3) Los fenómenos en los tubos de vacío: por choques algunos
átomos o moléculas de gaspierden un electrón y originan
iones positivos. Al aplicar un campo eléctrico, los iones
positivos son acelerados hacia el cátodo, chocan con él y
producen la expulsión de electrones de su superficie (rayos
catódicos).
4) La luminosidad de los tubos fluorescentes: Cuando
electrones e iones positivos se combinan de nuevo se produce
energía luminosa.
5) Los rayos canales o positivos: si en el tubo...
La divisibilidad del átomo (antecedentes)
Primer antecedente: Los experimentos que
realizó Faraday hacia 1830 sobre la
electrólisis sugirieron que los átomos no eran
tan simples e indivisibles como establecía la
teoría de Dalton.
Segundo antecedente: La clasificación
periódica de los elementos, conocida en
1869, también apuntaba hacia la complejidad
del átomo.
Un tubo de vacío es un tubo de vidrio equipado con dos
placas a modo de electrodos que pueden conectarse a los
dos polos de un generador. Si se encierra en el tubo un
gas, no observaremos fenómeno alguno, aunque
apliquemos un alto voltaje (los gases son aislantes). Pero
al hacer el vacío manteniendo un voltaje elevado, el gas
comienza a conducir la electricidad, fenómeno que vaacompañado de la emisión de luz (tubos fluorescentes
cuyo color depende del gas encerrado –neón: rojo
anaranjado; argón: azul; vapor de sodio: amarillo; vapor
de mercurio: verdoso; etc.).
Si el vacío se intensifica la luz desaparece. En estas
circunstancias puede verse una débil fluorescencia en la
pared del tubo opuesta al cátodo. Se supuso que la
fluorescencia era producida por una radiación invisibleque salía del cátodo: rayos catódicos.
Propiedades observadas de los rayos catódicos.
- Al colocar cualquier objeto entre los electrodos aparece
una sombra.
- También se conoció que al colocar el tubo en el seno de
un campo eléctrico o magnético los rayos se desviaban,
demostrándose que no eran ningún tipo de luz sino que
consistían en un chorro de partículas cargadas
negativamente (en el seno deun campo eléctrico los rayos
se desviaban hacia la placa positiva).
En 1897 Joseph J. Thomson consiguió poner en claro la naturaleza de los rayos catódicos.
1º) Se gradúan los campos para que el haz no se desvíe. Así se calcula la velocidad de las
partículas: v = E/B
2º) Si se desconecta el campo eléctrico, la fuerza magnética, que no está ahora compensada,
hace el papelde fuerza centrípeta y el haz, al atravesar el campo magnético, describe una curva
de radio r e incide desviado en la pantalla. En estas circunstancias: Fm = Fc
Thomson pudo calcular la relación carga-masa (q/m) de las partículas constituyentes de los
rayos catódicos.
- Esta relación resultó ser más de 1000 veces mayor que las encontradas para los iones en los
experimentos de electrólisis.
-Esta relación resultó ser constante e independiente del gas que se utilizase, al contrario de lo
que ocurría en la electrólisis donde dicha relación dependía del ión.
Thomson dedujo que los componentes de los rayos catódicos no eran átomos con carga (iones),
sino partículasnuevas resultantes de la fragmentación del átomo. Estas partículas fueron
llamadas electrones.
En un principio sólo fue conocidala relación q/m del electrón, pero no q o m por separado.
Hasta que en 1906 R. A. Millikan determinó q, la carga del electrón, que resulta ser de q =
1’6022·10-19 C (= e).
Conocida la carga del electrón, se pudo conocer su masa: me =9,109·10-31 kg
Thomson pensó que el átomo debía también contener
electricidad positiva. Como los electrones son tan ligeros, la
mayor parte dela masa del átomo estaría entonces asociada
con la electricidad positiva y, por tanto, ésta debía ocupar la
mayor parte del volumen atómico.
Hechos que podía explicar el modelo de Thomson
1) La producción de iones: por pérdida o ganancia de
electrones.
2) La electricidad estática y la corriente eléctrica.
3) Los fenómenos en los tubos de vacío: por choques algunos
átomos o moléculas de gaspierden un electrón y originan
iones positivos. Al aplicar un campo eléctrico, los iones
positivos son acelerados hacia el cátodo, chocan con él y
producen la expulsión de electrones de su superficie (rayos
catódicos).
4) La luminosidad de los tubos fluorescentes: Cuando
electrones e iones positivos se combinan de nuevo se produce
energía luminosa.
5) Los rayos canales o positivos: si en el tubo...
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