Programación de clase Sistemas Químicos I

Programación de clase Sistemas Químicos I

Universidad de Antioquia

1. Tema: Teoría atómica (modelos atómicos)
2. Objetivos:

• Con esta clase se pretende proporcionar la información necesaria a los estudiantes de una forma didáctica para que los estudiantes reconozcan los modelos atómicos propuestos a través de la historia.

• Entender y tener claridad sobre qué es un átomo, sus partes y sus concepciones a través de la historia
• Aprender los modelos atómicos y cómo influyen sobre  la concepción actual del átomo.

1. Marco teórico

Un modelo atómico es la representación gráfica o simbólica  de un átomo que permite describir la clase y número de partículas fundamentales que lo componen y explica la forma en cómo se conforman y organizan. Estos  modelos propuestos a lo largo de la historia,  ayudaron a estructurar el modelo actual.

La primera referencia de átomo la dio Demócrito, el filósofo griego, y lo consideró como la partícula más pequeña sin división de la materia, las ideas de Demócrito surgieron de sí mismo por meditación e intuición, llegando a la conclusión de que “el átomo es la partícula más pequeña de la materia indivisible e indestructible”, teoría que fue apoyada por Leucipo, filósofo de su tiempo. La teoría atómica de Demócrito y Leucipo dice así: Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos, incompresibles e invisibles. Los átomos se diferencian en su forma y tamaño.

Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.

Después en Inglaterra en 1803 John Dalton, científico, explicó una serie de leyes hasta entonces desconocidas, con esta teoría se explican, la ley de la conservación de la materia, la ley de las proporciones definidas y la ley de las proporciones múltiples, Dalton dijo que los átomos eran como esferas compactas con tamaños y masas diferentes, y propuso tres postulados:

-Los elementos están formados por partículas muy pequeñas llamadas átomos los cuales son indestructibles e indivisibles

-Todos los átomos de un elemento son iguales y poseen el mismo peso, mientras que los átomos de diferentes elementos además de ser diferentes tienen pesos diferentes

-Los átomos se unen en una relación sencilla para formar compuestos

Luego en 1909 Joseph Thompson, científico británico, al realizar un experimento con un tubo de rayos catódicos logró determinar la existencia de partículas negativas dentro del átomo, las cuales llamó electrones, y pensó que debía existir partículas positivas que contrarrestan las cargas negativas a los cuales llamó protones. Desde ese momento se considera el átomo como divisible.

Luego, Ernest Rutherford, quien estudió la naturaleza de las radiaciones concluyendo que se emiten 3 rayos diferentes: alfa, beta y gamma. En un experimento, bombardeó una lámina de oro con partículas alfa, en este caso, núcleos de helio, observando que la mayoría de las radiaciones atraviesan la lámina sin ser desviadas y otras pocas son desviadas hacia atrás, en ángulos agudos, concluyendo que:

.El átomo tiene un núcleo en el que está concentrada la masa y la carga positiva

-el radio del núcleo es 1x10^-12

-Los electrones están en igual número a las cargas positivas del núcleo pero estan distribuidos  en un espacio muy amplio fuera del núcleo.

-El volumen ocupado por un átomo  es en gran parte espacio vacío

Posteriormente con el científico alemán Max Planck el modelo atómico empieza a tomar espacio frente a una teoría cuántica por medio de la cual se explicó que la radiación no puede emitirse ni absorberse de manera continua, sino, que la energía es discontinua y consiste en paquetes individuales de energía llamados cuantos o fotones.

Bohr propone que los electrones se desplazan alrededor del núcleo  como un pequeño sistema planetario, y este modelo se resume en 3 postulados:

-Los electrones se mueven alrededor del núcleo en trayectorias definidas, llamadas órbitas

-Los electrones están ubicados en niveles definidos de energía, los niveles mas inferiores son los menos energéticos

-Cuando los electrones se mueven de un nivel a otro, ganan o pierden energía

Bohr también  logró predecir con exactitud las longitudes de onda en el espectro de hidrógeno e introducir el concepto de cuantización de energía, es decir, que los electrones poseen energía  y se mueven en forma de ondas

Ref: https://www.youtube.com/watch?v=za-nxN1QCrk

1.  Desarrollo de la clase:

4.1 Actividad de reflexión inicial:

• Se hace un saludo y presentación de las profesoras que darán la clase,  y se presentará el tema a abordar.
•  Se mostrará al grupo una “maqueta” de un átomo para su reconocimiento y posterior discusión.

                Actividad propuesta para un tiempo aprox. de 10 min.

        4.2 Actividades:

• Se hace una socialización sobre los conocimientos previos de los estudiantes. (20 min aprox)
• Se realizará un taller que consiste en responder las siguientes preguntas:

1. ¿Qué entiende por modelo atómico?
2. Explique con sus palabras que cree que es un átomo
3. ¿Qué diferencia hay entre         protones, neutrones y electrones?
4. Haga un dibujo de un átomo.

(Actividad propuesta para 20 min)

• Al finalizar el taller, se socializan las respuestas del grupo y se pasa a explicar los modelos atómicos.

        4.3 Desarrollo del tema  

• Se muestra ante la clase, cada uno de los modelos atómicos propuestos a través de la historia, sus características y el autor de cada uno de ellos.
• Las tres profesoras se dividen los modelos de tal forma en que cada una habla y explica un modelo.

(Actividad propuesta para 30 min)

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