POSTULADOS DE DALTON

Dalton explicó su teoría haciendo una serie de enunciados simples:

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

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

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

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

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

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

Representación del modelo atómico de Dalton.



MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD

Tras el descubrimiento del protón (descubrimiento en el que Rutherford contribuyó; véase Partículas subatómicas), Rutherford formuló su modelo atómico.

En 1911, Rutherford empleó las partículas alfa para determinar la estructura interna de la materia (experimento de la lámina de oro; véase columna izquierda, 1). A partir de ese experimento dedujo que:

• La mayoría de las partículas atraviesan la lámina sin desviarse (99,9%).

• Algunas partículas se desvían (0,1%).

Al ver que no se cumplía el modelo propuesto por Thompson, Rutherford formuló el modelo nuclear del átomo. Según este modelo, el átomo está formado por un núcleo y una corteza:

• Núcleo: aquí se concentra casi la totalidad de la masa del átomo, y tiene carga positiva.

• Corteza: está formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares (sistema solar en miniatura)

Así mismo, también dijo que la materia es neutra, ya que la carga positiva del núcleo y la negativa de la corteza se neutralizan entre sí.

Rutherford dedujo que:

• La materia está casi vacía; el núcleo es 100.000 veces más pequeño que el radio del átomo.

• La mayoría de las partículas alfa no se desvían porque pasan por la corteza, y no por el núcleo.

• Las que pasan cerca del núcleo se desvían porque son repelidas.

• Cuando el átomo suelta electrones, el átomo se queda con carga negativa, convirtiéndose en un ión negativo; pero si, por el contrario, el átomo gana electrones, la estructura será positiva y el átomo se convertirá en un ión negativo.

• El átomo es estable.

EXPERIMENTO DE LA LÁMINA DE ORO

Experimento realizado por Rutherford y G.Marsden.Bombardearon una lámina de oro con partículas alfa prodecentes de una fuente radiactiva, y colocaron una pantalla de Zns por detrás de la lámina de oro para así poder observar la dispersión de las partículas.

El experimento demostró que la dispersión de las partículas alfa con carga positiva era producida por la repulsión de centros negativos dentro de la placa de oro (también se cumple con el resto de los metales, no solo con el oro).

Dedujeron que cada átomo contenía un centro diminuto con carga positiva (núcleo atómico).

Los átomos, en su mayor parte, están constituidos por espacios vacíos, por eso la mayoría de las partículas alfa atraviesan la lámina sin desviarse. Las pocas partículas que se desvían son las que llegan a las cercanías de los núcleos.

(1856-1940) JOSEPH THOMPSON

Con las informaciones de las que se disponía en esa época, presento algunas hipótesis entre 1898 y 1904 en un intento de justificar dos hechos relativos.

a) Que la materia es eléctricamente neutra, esto permitiría pensar que aparte de electrones, es posible que haya partículas con cargas positivas.

b). Es posible extraer electrones de los átomos, pero no del mismo modo las cargas positivas.

Propuso un modelo para en átomo donde la mayoría de la masa asociada con la carga positiva (Si al tener poca masa del electrón al compararla con la de los átomos) y si suponía que un cierto número de electrones de forma distribuida uniformemente dentro una maza con carga positiva, de aquí viene la comparación siguiente (“una especie de paste o calabaza en la que los electrones estuviesen incrustados como si fueran trocitos de fruta o pepitas”).

    



                             POSTULADOS DE BOHR

En 1913, Niels Bohr desarrolló su célebre modelo atómico de acuerdo a cuatro postulados fundamentales:

• Los electrones orbitan el átomo en niveles discretos y cuantizados de energía, es decir, no todas las órbitas están permitidas, tan sólo un número finito de éstas.

• Los electrones pueden saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar por estados intermedios.

• El salto de un electrón de un nivel cuántico a otro implica la emisión o absorción de un único cuanto de luz cuya energía corresponde a la diferencia de energía entre ambas órbitas.

• Las órbitas permitidas tienen valores discretos o cuantizados del momento angular orbital L de acuerdo con la siguiente ecuación: Donde n = 1, 2,3,… es el numero cuántico angular o número cuántico principal. La cuarta hipótesis asume que el valor mínimo de n es 1. Este valor corresponde a un mínimo radio de la órbita del electrón de 0.0529 nm. A esta distancia se le denomina radio de Bohr.

Modelo Atómico de Bohr

VIDEOS:
 
*Thompson
http://www.youtube.com/watch?v=9zHJ1x-A-gk
*Dalton
http://www.youtube.com/watch?v=e7xG3TvepUQ
*Rutherford
http://www.youtube.com/watch?v=c-SSNFYCqcE
*Bohr
http://www.youtube.com/watch?v=eU7cUke_SxQ
 
En general
http://www.youtube.com/watch?v=ErtFZalJJWY&feature=related

¿QUÉ ES UN ESPECTRO?

Los espectros son una serie de colores −violeta, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo, por orden− que se producen al dividir una luz compuesta con una luz blanca en sus colores constituyentes. Los aparatos empleados para analizar los espectros son: espectroscopios, espectrógrafos y espectrofotómetros, según sean para observar visualmente el espectro, registrarlo fotográficamente o para medir la intensidad de sus diferentes partes. En el siglo XIX, los científicos descubrieron que más allá de los extremos violeta y rojo del espectro había unas radiaciones que se denominaron ultravioleta. La radiación ultravioleta, aunque invisible al ojo humano, poseía una notable acción fotoquímica. Igualmente, la radiación infrarroja, también invisible al ojo humano, transmitía energía, lo que quedaba demostrado al aplicarla a un termómetro. Desde entonces se han abierto los límites del espectro, y se han ido añadiendo las ondas de radio, más allá del infrarrojo, y los rayos X y rayos gamma más allá del ultravioleta.

LA ESPECTROSCOPIA

Es la ciencia que estudia los espectros en la física y la física química es la espectroscopia. Esta ciencia se basa en que cada elemento químico tiene su espectro característico.

TIPOS DE ESPECTROS

Los espectros pueden ser:


DE EMISIÓN: Son originados por radiaciones emitidas por cuerpos incandescentes. Se dividen en:


*Continuos: Poseen todos los colores de la luz blanca (rojo, anaranjado, amarillo, verde azul, índigo, y violeta.) En general los espectros continuos de emisión proceden de sólidos y líquidos incandescentes.


*Discontinuos: Solamente contienen algunos colores de los siete que componen el espectro visible. Estos pueden ser:


a) DE BANDAS: La franja coloreada es suficientemente ancha. Proceden de gases y vapores en forma molecular.
b) DE RAYAS: La franja coloreada se reduce a una línea. Proceden de gases y vapores en forma atómica.


En realidad, los espectros de bandas están constituidos por una serie de rayas muy próximas entre sí, pudiendo resolverse la banda si la dispersión es grande.

DE ABSORCIÓN: Son los obtenidos por absorción parcial de las radiaciones emitidas por un foco luminoso cuando la luz producida por él atraviesa una sustancia en estado gaseoso, ya que todo gas o vapor absorbe, a cualquier temperatura, las mismas radiaciones que es capaz de emitir si estuviera incandescente.

El estudio experimental de los espectros condujo a una serie de consecuencias, prácticas y teóricas, que resumimos seguidamente:

Cada elemento químico, convenientemente excitado, emite siempre unas radiaciones características de él y que sirven, por lo tanto, para identificarlo.

La presencia de tales radiaciones es independiente de que el elemento esté solo, mezclado, o combinado con otros elementos; sus rayas espectrales son siempre las mismas y ningún otro elemento las puede emitir.

La intensidad de las radiaciones emitidas y, por lo tanto, la de las rayas espectrales; es decir, su mayor o menor colorido en la placa, depende del número de átomos excitados, y éste, de la mayor o menor concentración del elemento.

EJEMPLOS

El arcoíris es un espectro natural producido por fenómenos meteorológicos.

Si un haz de rayos luminosos atraviesa primero una rendija y después un prisma óptico, experimentará una descomposición en tantos rayos distintos como colores tenga la luz compleja inicial. Recogiendo en una pantalla, o en una placa fotográfica todos los rayos de luz que salen del prisma, se obtendrán una serie de rayas o bandas diversamente coloreadas que no son otra cosa que las imágenes de la rendija inicial.

Estas imágenes reciben el nombre de rayas espectrales, y al conjunto de todas ellas se le denomina espectro. Según eso el espectro es el análisis de las distintas radiaciones o longitudes de onda emitidas por un foco luminoso.

Ley de las Proporciones constantes.

La ley de las proporciones constantes o ley de las proporciones definidas es una de las leyes estequiométricas, según la cual «Cuando se combinan dos o más elementos para dar un determinado compuesto, siempre lo hacen en una relación de masas constantes». Fue enunciada por Louis Proust, basándose en experimentos que llevó a cabo a principios del siglo XIX por lo que también se conoce como Ley de Proust. Los compuestos son moléculas neutras.

REPORTE DE LA SÍNTESIS DEL AGUA.

OBJETIVO:
Verificar el proceso de la síntesis del agua.
HIPÓTESIS:
Realizar agua utilizando sus elementos base.
PROCEDIMIENTO:
1) Hacer 3 marcas con la misma separación entre las mismas en una botella de vidrio de coca cola de 355ml vacía.
2) Llenarla de agua evitando que entren burbujas de aire sumergiéndola en una bandeja llena también de agua.
3) Es Necesario que se llene 1/3 de oxígeno y los otros 2/3 de hidrógeno.
4) Una vez que no quede nada de agua en la botella se tapa con un tapón lo más rápido posible para evitar que el gas que se encuentra dentro de la botella se escape.
5) Se coloca horizontalmente.
6) Se le retira el tapón y enseguida se le coloca el encendedor en la boquilla de la botella.
MATERIAL:
 1botella de vidrio de coca cola de 355ml.
 1 tapón.
 2 tubos de ensaye (secos).
 Tubo de desprendimiento.
 Soporte universal completo con pinzas.
 1 mechero.
 Pinzas para tubo de ensaye.
 1 bandeja.
OBSERVACIONES:
Se pudo apreciar que al retirar el tapón de la boquilla de la botella y colocar el encendedor en ésta, ocurre una pequeña explosión.
Después de la explosión notamos que la boquilla de la botella quedó húmeda.
ANÁLISIS:
Debido a la reacción que produjo el fuego con los gases se creó vapor, por lo que al término del experimento la botella se humedeció un poco.
CONCLUSIONES:
Debido a las sustancias que mezclamos, pudimos crear el oxígeno y el hidrógeno necesarios para poder llevar a cabo el experimento, y debido a eso, al retirar el tapón y colocar la boquilla al fuego explotó.

ELECTROLISIS DEL AGUA

La electrolisis del agua consiste en aplicar potencial eléctrico en puntos diferentes, es decir, se introduce un polo negativo y uno positivo. Esto puede probarse incluso con una batería normal. Debido a que el hidrógeno es un ión positivo, se ve atraído por el polo eléctrico negativo, y se disocia del oxígeno, que es atraído por el polo positivo al sobrarle un electrón en su última capa de valencia.

El resultado es que se disocia el agua en hidrógeno y oxígeno, obteniéndose así estos elementos en una forma pura.

Respecto a lo que preguntas, aquí no se aplica ninguna ley de gases, simplemente se trata de un efecto basado en la electricidad, por lo que no intervienen ni la presión, ni la temperatura, o al menos no son relevantes.

Reporte 1

OBJETIVO:

Preparación de disoluciones porcentuales en masa y volumen.

PROPÓSITO:

1)  Calcular la cantidad que hay que agregar de soluto y disolvente según el equipo (equipo 1) del cloruro de sodio y alcohol.

2)  Establecer el procedimiento anotando los pasos en la preparación de la disolución de % en masa como en el de % de volumen.

 MATERIALES:

Ø 2 vasos de precipitados de 250ml

Ø 1 probeta de 10ml

Ø 1 tapón para probeta

Ø 2 tubos de ensaye 20*160mm

Ø 1 probeta de 50ml

Ø 1 balanza

Ø 1 agitador

Ø 1 vidrio de reloj

PROCEDIMIENTO:

v Se calculó la cantidad que se debe agregar de soluto y disolvente.

20ml--------100%                                                                    20ml de disolución       al 32%

7.4ml-------37%                                       de alcohol

20ml-------100%

6.4ml------32% alcohol

v Después de midieron los 7.4 ml de sal en gramos y se le agregaron 12.6ml de agua, se tapa la probeta y se agita.

v Para la disolución al 32% de alcohol se midieron los 6.4ml de alcohol y se agregaron a otra probeta de 50ml, se agregaron  13.6ml de agua y se tapa para revolverse.

OBSERVACIONES:

Las soluciones se componen de soluto y solventes en cantidades determinadas y son homogéneas.

ANÁLISIS:

Toda disolución es medida antes de unirla en soluto y solvente.

CONCLUSIÓN:

Para hacer soluciones es necesario medir y agitar bien los solutos  y los solventes.

Equipo 1: “hanaeder”

Grupo: 106-A

Reporte 3: solubilidad del cloruro de sodio

Reporte 3.

Objetivo:

Demostrar la solubilidad del cloruro de sodio (o el nitrato de sodio).

Hipótesis:

Utilizar el cloruro de sodio para saturar 10 ml. de agua, para después saber cual es su solubilidad en esta, además de su masa y volumen.

Procedimiento:

1)      Pesar el vidrio de reloj en la bascula, para despues colocar en este 0.5 gramos de sal.

2)      En un tubo de ensaye se colocan 10 ml. de agua. Se la hecha la sal y se agita (esto se repite tantas veces sea necesario hasta que la sal ya no se disuelva.

3)      Filtrar el agua en la capsula de porcelana, y después poner en el soporte universal a evaporar el agua, hasta que esta se evapore y quede solo la sal.

Material:

·         Proveta de 10 ml.

·         Tubos de ensaye.

·         Gradilla.

·         Soporte universal completo (anillo, rejilla de asbesto, mechero bunsen).

·         Vidrio de reloj.

·         Bascula.

·         Pinzas para crisol.

·         Agua.

·         Cloruro de sodio (o nitrato de sodio)

Observaciones:

·         El agua se saturo después de varios intentos, y al momento de filtrar, la mayoría de la sal se quedaba en el tubo de ensaye.

·         Al terminar de evaporar, quedo una sustancia en la capsula la cual era difícil de quitar, además quedo todavía algo mojada, por lo que se tuvo que calentar mas, con precaucion para que no salpicara.

Analizis:

·         La sal es una de las sustancias que se disuelve con mayor facilidad, dado a esto,  es mas fácil poder comprobar su solubilidad.

Concluciones:

La final del experimento se pudo observar en la capsula de porcelana la sal que fue disuelta en el agua, en un polvo blanco que se pego a esta.

Practica 2: disoluciones (practica con el gas de un refresco)

PRÁCTICA 2 DISOLUSIONES

(PRÁCTICA CON EL GAS DE UN REFRESCO)

Objetivo: Preparación de disoluciones porcentuales en masa y volumen.

Hipótesis: La mayoría de los refrescos contienen una gran cantidad de carbonato en Oxígeno y agua (que sería el gas) de manera que al destapar el refresco el gas se escapa sin embargo si le colocamos un tapón al refresco con una manguera que conduzca a una cubeta llena de agua con un matraz boca abajo por dentro podremos identificar y medir cuanto dióxido de carbono tiene ese refresco.

Equipo 1:

% en Masa= 5 ml de disolución el 20% en masa de Cloruro de Sodio es igual a 3 gramos de sal.

%Volumen= 15 ml de disolución al 15%de alcohol etílico es igual a 2.25ml.

Material: 1 refresco fanta de 600 ml, 4 matraces, 1 manguera, 1 tapón para tubo de ensaye, 1 cubeta, 1 vidrio de reloj, 2 vasos de precipitados de 25, 2 probetas de 10 ml y 50ml, 1 balanza y 1 agitador.

Procedimiento:

·         Primero llenamos la cubeta de agua un poco más de la mitad.

·         Después se debe llenar los matraces totalmente de agua y voltearlo boca abajo y sumergirlos en la cubeta.   Se debe poner la manguera dentro de un matraz.

·         Después se debe colocar  el corcho en la boquilla del refresco sin dejar escapar el gas y así medir cuanto gas cuanto gas pasa por los matraces hasta que deje de salir burbujas (que representan el gas dentro de agua) sobrándonos 75 ml de agua en el último matraz.

Observaciones:

·         El gas del refresco se pudo separar al ponerle el tapón y mediante los matraces.

·         El gas del refresco era demasiado por lo que notamos que los envases están a presión.

Análisis:

·         Una propiedad de los gases es que siempre se expanden liberándose de los líquidos y los sólidos.

·         Un método para impedir que el gas se libere es mantenerlo bajo el agua mediante una manguera evitando así que suba.

·         Los refrescos tienen una mezcla de líquido y gas que están a presión dentro del envase y al abrirlo se separan inmediatamente aunque no siempre por completo.

Conclusión:

·         Los refrescos tienen mucho gas el cual esta a presión dentro de los envases y al ser abiertos buscan liberarse o expandirse.

NOTA: Matraces llenados de gas 3 completos de 250 ml y 1 de 75 ml siendo un total de 325 ml de gas.

PRACTICA: FILTRACION

¡Reporte!

OBJETIVO:

Separar mezclas heterogéneas por medio de la filtración.

HIPÓTESIS:

Debido a que la mezcla está compuesta por sólidos, utilizamos 5 capas de algodón y 4 de tierra, también una malla para lograr separar la viruta ya que el tamaño de las partículas es variable.

PROCEDIMIENTO:

1.   Cortar cuidadosamente la parte inferior de la botella, de manera que la forma circular no se pierda.

2.   Introducir una capa ligera de algodón dentro de la botella de plástico. Encima del algodón se coloca la segunda capa que es la tierra con piedras. Así sucesivamente hasta lograr llenar la botella.

3.   Se pega el papel filtro en la boquilla de la botella, evitando que el pegamento obstruya la misma, es decir, pegándolo preferentemente por fuera. Es necesario que quede bien adherido.

4.   Sostenemos la botella y debajo de ésta colocamos el recipiente para que así pueda caer el resultado del experimento, que será el agua ya filtrada.

5.   Por último, verter poco a poco el agua por la parte que se cortó anteriormente.  Para observar su paso por las capas de algodón y tierra, logrando así que ésta vaya saliendo poco a poco ya filtrada por la parte de la boquilla.

MATERIAL:

Ø Una botella de plástico de  600ml vacía bien lavada.

Ø Tierra.

Ø Algodón.

Ø Papel filtro.

Ø Agua.

Ø Piedras.

Ø Basura de sacapuntas (viruta)

Ø Recipiente o vaso.

OBSERVACIONES:

Pudimos observar que el paso de la mezcla por las capas de tierra y algodón, era un poco lento, ya que mientras pasaba por esas capas, se realizaba el método de separación llamado “filtración”.

ANÁLISIS:

Es necesario aclarar que para cada método de separación existen diferentes tipos de materiales. El estado en el que se encuentre la mezcla será el que determinará que método es conveniente utilizar.

CONCLUSIONES:

Le filtración logró realizarse exitosamente, con un método que se usa en la vida cotidiana y con un filtro casero que puedes realizar en el momento que decidas ya que los materiales que se utilizan para su elaboración son demasiado fáciles de encontrar.

REALIZÓ: Equipo 1 “hanaeder”

aguilar castelán edgar.
Álvarez Patiño Erandi.
Hernández Jiménez Ayrton Jared.
Méndez Luévano Ana Victoria.