Profundizando en el área de la química (página 8)

se puede afirmar
correctamente que posee

A)   
13 protones y 13 electrones.

B)   
13 protones y 16 electrones.

C)   
14 neutrones y 10 electrones.

D)   
27 neutrones y 10 electrones.

94. 
El elemento vanadio (V) posee 23 protones, 28
neutrones y 23 electrones, por lo tanto, el valor numérico de Z es de

A)   
23

B)   
46

C)   
51

D)   
74

95. 
El yodo 131 se usa en medicina para la
detección de la disfunción de la tiroides, a éste se le clasifica como un

A)   
isótopo.

B)   
isóbaro.

C)   
isótono.

D)   
isómero.

96.  Cuando un átomo inicialmente
neutro, pasa a tener más electrones que protones, quedará cargado

A)    positiva o negativamente.

B)    en forma negativa.

C)    en forma positiva.

D)    en forma neutra.

97.  Cuando un átomo pasa a tener la
misma cantidad de protones que de electrones, queda cargado

A)    positiva o negativamente.

B)    en forma negativa.

C)    en forma positiva.

D)    en forma neutra.

98.  En el núcleo del átomo se
encuentran las partículas subatómicas fundamentales denominadas

A)    protones y neutrones.

B)    electrones y protones.

C)    electrones y neutrones.

D)    electrones, protones y
neutrones.

99.  En torno al núcleo del átomo
giran las partículas denominadas

A)    protones y neutrones.

B)    neutrones y mesones.

C)    electrones.

D)    protones.

100.       
El elemento circonio (Zr) presenta ___________
neutrones.  ¿Cuál es el número correcto
que completa la ida anterior?

A)   
91

B)   
40

C)   
51

D)   
131

101.       
En la naturaleza se encuentran dos elementos
químicos que presentan tetraatomicidad, los cuales se denominan

A)   
cloro y bromo.

B)   
azufre y yodo.

C)   
fósforo y arsénico.

D)   
selenio y nitrógeno.

RESPUESTAS DE SELECCION

UNIDAD
II:

La materia en su interior

TEMA
I

MODELOS
ATÓMICOS

OBJETIVO:

-         
Analizar los
aportes dados por diferentes pensadores científicos al desarrollo de la Teoría Atómica.

         Un modelo atómico es un esquema  teórico o semejanza estructural, generalmente
en forma matemática, de un sistema o de una realidad compleja, como la
estructura del átomo, que se elabora para facilitar su comprensión y el estudio
de su comportamiento.  En Física y en Química como en
todas las Ciencias Naturales, para interpretar hechos que no se perciben
directamente se formulan hipótesis y conjeturas que tratan de explicarlos
adecuadamente, las cuales se denominan modelos. Estos modelos se elaboran a
partir de los resultados de la experimentación y su validez es probada por
medio de los nuevos experimentos. Si explican correctamente el comportamiento
de la materia siguen en vigencia; de lo contrario, deben ser modificados o
reemplazados por otros nuevos.

   En el caso del átomo, dada su
extrema pequeñez, no es posible advertir cómo es su estructura. Por lo tanto,
los investigadores fueron elaborando diferentes modelos atómicos a lo largo del
tiempo, de acuerdo con los resultados que se obtenían en las diversas
experiencias que se realizaron.

Evolución del modelo atómico

       La concepción del átomo que se ha tenido
a lo largo de la historia ha variado de acuerdo a los descubrimientos
realizados en el campo de la física y la química. A continuación se hará una
exposición de los modelos atómicos propuestos por los científicos de diferentes
épocas. Algunos de ellos son completamente obsoletos para explicar los
fenómenos observados actualmente, pero se incluyen a manera de reseña
histórica.

A. DESDE LOS GRIEGOS HASTA DALTON

    
Demócrito (c. 460 a.C.-370 a.C.), filósofo griego
que desarrolló la teoría atómica del universo, concebida por su mentor, el
filósofo Leucipo.

     Según la
teoría atómica de la materia de Demócrito, todas las cosas están compuestas de
partículas diminutas, invisibles e indestructibles de materia pura (en griego atoma,
'indivisible'), que se mueven por la eternidad en un infinito espacio vacío (en
griego kenon, 'el vacío').

     Aunque los
átomos estén hechos de la misma materia, difieren en forma, medida, peso,
secuencia y posición. Demócrito consideraba la creación de mundos como la
consecuencia natural del incesante movimiento giratorio de los átomos en el
espacio.

     Los átomos
chocan y giran, formando grandes agregaciones de materia. Su teoría atómica
anticipó los modernos principios de la conservación de la energía y la
irreductibilidad de la materia.

     
Aristóteles propuso la existencia de un Universo esférico y finito que
tendría a la Tierra
como centro. La parte central estaría compuesta por cuatro elementos: tierra,
aire, fuego y agua.

RESUMEN:

     
Cinco siglos antes de Cristo, los filósofos griegos se preguntaban si la
materia podía ser dividida indefinidamente o si llegaría a un punto, que tales
partículas, fueran indivisibles. Es así, como Demócrito formula la teoría de
que la materia se compone de partículas indivisibles, a las que llamó átomos
(porque en griego átomo significa indivisible).

B. TEORÍA ATÓMICA DE DALTON (1803)

    
John Dalton, desarrolló la teoría atómica en la que se basa la  física moderna. Su contribución más
importante  fue su teoría de que la
materia está compuesta por átomos de diferentes masas que se combinan en
proporciones sencillas para formar compuestos.

Modelo de Dalton (1808)

     Fue el primer modelo atómico con bases
científicas,  quien imaginaba a los
átomos como diminutas esferas.

 Este primer modelo atómico postulaba:

a. La materia está
formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no
se pueden destruir.

b. Los átomos de un
mismo elemento son iguales entre sí, tienen su propio peso y cualidades
propias. Los átomos de los diferentes elementos tienen pesos diferentes.

c. Los átomos
permanecen sin división, aún cuando se combinen en las reacciones químicas.

d. Los átomos, al
combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples.

e. Los átomos de
elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más
de un compuesto.

f. Los compuestos
químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos.

ERRORES
DEL MODELO:

    
Sin embargo desapareció ante el modelo de Thompson ya que no explica los
rayos catódicos, la radioactividad ni la presencia de los electrones (e-) o
protones (p+).   A pesar de que la teoría
de Dalton era errónea en varios aspectos, significó un avance cualitativo importante
en el camino de la comprensión de la estructura de la materia. Por supuesto que
la aceptación del modelo de Dalton no fue inmediata, muchos científicos se
resistieron durante muchos años a reconocer la existencia de dichas partículas.

     
Además de sus postulados, Dalton empleó diferentes símbolos para
representar los átomos y los átomos compuestos, las, moléculas.

     
Sin embargo, Dalton no elabora ninguna hipótesis acerca de la estructura
de los átomos y habría que esperar casi un siglo para que alguien expusiera una
teoría acerca de la misma.

RESUMEN:

      En 1803, John Dalton propone una nueva
teoría sobre la constitución de la materia. Según Dalton, toda la materia se
podía dividir en dos grandes grupos: los elementos y los compuestos. Los elementos
estarían constituidos por unidades fundamentales, que en honor a Demócrito,
Dalton denominó átomos. Los compuestos se constituirían de moléculas, cuya
estructura viene dada por la unión de átomos en proporciones definidas y
constantes. La teoría de Dalton seguía considerando el hecho de que los átomos
eran partículas indivisibles.

        La teoría atómica de Dalton marca el
principio de la era moderna de la Química. Las hipótesis acerca de la naturaleza de
la materia en las que Dalton basó su teoría se pueden resumir como sigue:

·Los
elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas
átomos. Todos los átomos de un elemento dado son idénticos en tamaño, masa y
propiedades químicas. Los átomos de un elemento difieren de los átomos de todos
los demás elementos.

·Los
compuestos están formados por átomos de más de un elemento. En cualquier
compuesto, la relación entre el número de átomos de cualquier par de elementos
presentes es un entero o una fracción simple.

·Una
reacción química implica solo una separación, combinación o redisposición de
átomos, éstos no se crean ni se destruyen.

     La primera establece que los átomos son
diferentes para diferentes elementos. Dalton no intentó describir la estructura
o composición de los átomos, él no tenía idea de cómo era un átomo, pero sí se
dio cuenta de que las propiedades diferentes de elementos como hidrógeno y
oxígeno, por ejemplo, se puede explicar suponiendo que los átomos de hidrógeno
no son los mismos que los átomos de oxígeno.

     La segunda hipótesis sugiere que, para
formar algún compuesto dado, no solo se requieren átomos de la clase adecuada
de elementos, sino también el número correcto de átomos. La última hipótesis es
otra forma de enunciar la ley de la conservación de la masa,  la cual establece que la materia no puede ser
creada ni destruida.

C. MODELO ATÓMICO DE THOMPSON (1898)

      Joseph J. Thompson propuso  uno de los primeros modelos atómicos.
Describió el átomo como una esfera con carga positiva en la que estaban
"incrustadas" unas pocas partículas con carga negativa llamadas
electrones.

Los experimentos sobre conducción de
electricidad en gases a baja presión llevaron al descubrimiento de dos clases
de rayos: los rayos catódicos, procedentes del electrodo negativo de un tubo de
descarga, y los rayos positivos o rayos canales, procedentes del electrodo
positivo. El experimento realizado por Thompson en 1895 midió la relación entre
la carga q y la masa m de las partículas de los rayos catódicos. Posteriormente  demostró que
los rayos positivos también estaban formados por partículas, pero con
carga  positiva.

Modelo de Thompson

      Luego del descubrimiento del electrón en
1897 por Thompson, se determinó que la materia se componía de dos partes, una
negativa y una positiva. La parte negativa estaba constituida por electrones,
los cuales se encontraban según este modelo inmersos en una masa de carga
positiva a manera de pasas en un pastel 
o uvas en gelatina.

      Posteriormente Jean Perrin propuso un
modelo modificado a partir del de Thompson donde las "pasas"
(electrones) se situaban en la parte exterior del "pastel" (la carga
positiva).

Detalles del modelo atómico

     Para explicar la formación de iones,
positivos y negativos, y la presencia de los electrones dentro de la estructura
atómica, Thompson ideó un átomo parecido a un pastel de frutas. Una nube
positiva que contenía las pequeñas partículas negativas (los electrones)
suspendidos en ella. El número de cargas negativas era el adecuado para
neutralizar la carga positiva. En el caso de que el átomo perdiera un electrón,
la estructura quedaría positiva; y si ganaba, la carga final sería negativa. De
esta forma, explicaba la formación de iones; pero dejó sin explicación la
existencia de las otras radiaciones.

MODELO DE THOMPSON

  RESUMEN:

      Thompson sugiere un modelo atómico que
tomaba en cuenta la existencia del electrón, descubierto por él en 1897. Su
modelo era estático, pues suponía que los electrones estaban en reposo dentro
del átomo y que el conjunto era eléctricamente neutro. Con este modelo se
podían explicar una gran cantidad de fenómenos atómicos conocidos hasta la
fecha. Posteriormente, el gran descubrimiento de nuevas partículas y los
experimentos llevados a cabo por Rutherford demostraron la inexactitud de tales
ideas.

      Para explicar la formación de iones,
positivos y negativos, y la presencia de los electrones dentro de la estructura
atómica, Thompson ideó un átomo parecido a un pastel de frutas, la cual
podremos observar en la figura anterior.

      Una nube positiva que contenía las
pequeñas partículas negativas (los electrones) suspendidos en ella. El número
de cargas negativas era el adecuado para neutralizar la carga positiva.

     En el caso de que el átomo perdiera un
electrón, la estructura quedaría positiva; y si ganaba, la carga final sería
negativa. De esta forma, explicaba la formación de iones; pero dejó sin
explicación la existencia de otras radiaciones.

Robert A. Millikan (1909)

    
Realizó una serie de experimentos de la “gota de aceite” que le permitieron determinar la carga eléctrica
de un electrón (-1,60exp-19 C)
y la masa del electrón de 9,11 exp -28 g

D. MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD (1913)

    
Sus descubrimientos, no invalidaron la teoría de que la radiación se
propagaba por ondas.

    
Los físicos en la actualidad creen que la radiación electromagnética
combina las propiedades de las ondas y de las partículas. Da origen a la  mecánica cuántica y proporcionaron los
cimientos para la investigación en campos como el de la energía atómica.

JAMES MAXWELL

    
Demostró que la luz está compuesta de ondas electromagnéticas. Según las
leyes de Maxwell, una carga eléctrica en movimiento (el electrón) debería
emitir energía constantemente en forma de radiación y llegaría un momento en
que el electrón caería sobre el núcleo y la materia se destruiría.

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

     Es una escala
en la que puede situarse cualquier onda de energía. En dicha escala se
representa la frecuencia, así como la longitud de onda de la radiación
electromagnética, siendo ambas inversamente proporcionales, es decir, a mayor
frecuencia menor longitud de onda. En esta escala pueden definirse intervalos
dentro de los cuales las ondas electromagnéticas se comportan de forma similar.
Dichos intervalos se denominan bandas o canales espectrales.

Las bandas son:

 :

ESPECTRO.

     Es el conjunto
de todas las variaciones electromagnéticas que existen en el universo.

ESPECTROS.

Consiste en la descomposición de la radiación que emite
un cuerpo.

Continuos:

     Cuando los
limites de la radiación no son nítidos y forman una imagen continua, por
ejemplo, el espectro de la luz blanca.

Discontinuos:

     Este está
formado por rayas separados entre sí, por ejemplo el espectro de emisión del
sodio, que consiste en dos líneas amarillas separadas entre sí.

Espectro de
emisión.

     De un elemento
es el resultado de la descomposición de la luz que emite dicho elemento, cuando
se altera por el calor o por una descarga eléctrica.

Interpretación de
los espectros

     De acuerdo con
la hipótesis de Max Planch, la energía emitida o recibida en forma de radiación
electromagnética se hace en forma de valores discretos, paquetes  a cuantos de energía. La energía de un cuanto
es directamente proporcional a la frecuencia de la radiación correspondiente.

     Cada elemento
químico, tiene un espectro característico de tal manera que puede ser
identificado por su espectro.

EFECTO
FOTOELECTRICO

    
Es la formación y
liberación de partículas eléctricamente cargadas que se produce en la materia
cuando es irradiada con luz u otra radiación electromagnética. En el efecto
fotoeléctrico externo se liberan electrones en la superficie de un conductor
metálico al absorber energía de la luz que incide sobre dicha superficie. Este
efecto se emplea en la célula fotoeléctrica, donde los electrones liberados por
un polo de la célula, el fotocátodo, se mueven hacia el otro polo, el ánodo,
bajo la influencia de un campo eléctrico.