DEPARTAMENTO DE FSICA Y QUMICA FSICA Y QUMICA 4 DE ESO

TEMA 7. ELEMENTOS Y COMPUESTOS Elementos y compuestos (Actividades 1) El fsico britnico John Dalton dio a conocer entre los aos 1803 y 1808 la primera teora atmica moderna. Lee detenidamente las pginas 138, 139, 140 y 141 del libro y contesta las siguientes preguntas: 1.- Qu hecho importante sucedi en Espaa (incluido Mstoles) el ao 1808, cuando Dalton daba a conocer su teora atmica? 2.-Las teoras cientficas son provisionales, es decir, cambian cuando se hacen descubrimientos nuevos que contradicen la teora vigente. Lo mismo sucedi con la teora atmica de Dalton.

De acuerdo con esta teora:

2.a.- Qu son los tomos? Se pueden dividir? 2.b.- Qu es lo que hace a un tomo diferente de otro? 2.c.- Cuntos tipos de tomos diferentes crees que existen? 2.d.- Qu es un elemento qumico? Y un compuesto qumico? 2.e.- Hay ms elementos qumicos que tomos diferentes? 2.f.- Qu son las molculas?

Abajo tienes un dibujo para aprender a distinguir entre tomo y molcula.

3.-Observa los cinco diagramas que representan a cinco sustancias. Escribe para cada uno de ellos si se trata de elementos o de compuestos.

Actividades 4 ESO. Tema 7: Elementos y compuestos. Luis Ruiz Martin 1

Actividades 4 ESO. Tema 7: Elementos y compuestos. Luis Ruiz Martin 2

4.-Indica cules de las sustancias de los dibujos anteriores son slidas, lquidas y gaseosas, explicando por qu (teora cintico-molecular). 5.-Repasa de nuevo los principios de la teora atmica de Dalton, que se encuentra en la pgina 138 del libro e indica en qu crees t que se equivoc.. 6.-Cules son las 3 clases de partculas que forman a los tomos (partculas subatmicas)? Elementos y compuestos (Actividades 2) En 1897, el fsico britnico J. J. Thomson descubri la primera de las partculas subatmicas: el electrn. Los electrones son las unidades diminutas que componen la corriente elctrica. La materia (formada por tomos) y la electricidad estn relacionados. Por ejemplo:

Algunos materiales al ser frotados se electrizan. Por ejemplo, al frotar con la manga de tu jersey un bolgrafo o una regla de plstico se electrizan y atraen pequeos trozos de papel. Cuando se hace pasar la corriente elctrica a travs de algunas sustancias, se descomponen en otras ms sencillas (electrolisis).

Por eso, cuando se descubrieron los electrones, inmediatamente se supuso que formaban parte de la materia, es decir de los tomos. Vuelves a revisar las pginas 138, 139, 140 y 141 del libro para contestar las siguientes preguntas: 1.-Cmo se descubrieron los electrones? 2.-Cmo son los electrones? Son todos iguales? Los tomos son neutros. Los electrones (que tienen carga negativa) forman parte de ellos, por tanto, deben existir otras partculas con carga positiva que los neutralicen. 3.-Cmo se llaman estas partculas? Los neutrones son partculas que no tienen carga, son neutros. Su masa es parecida a la del protn, aproximadamente unas 2000 veces mayor que la del electrn. 4.-Rellena con ayuda del libro la tabla de la izquierda. La de la derecha la rellenar el profesor en clase.

Protn Electrn Neutrn Protn Electrn Neutrn

Carga: Masa:

Carga: Masa:

Carga: Masa:

Carga: Masa:

Carga: Masa:

Carga: Masa:

5.-Supn que agrandamos un electrn hasta que su masa sea de un gramo. Cul sera entonces la masa de un protn o de un neutrn (en kilogramos)? 6.-La masa del tomo ms pequeo, el de hidrgeno, es unas 2000 veces mayor que la de un electrn. De qu partculas subatmicas est constituido el tomo de hidrgeno? Podra estar formado exclusivamente de electrones? 7.-Recuerdas en qu parte del tomo estn colocados los tres tipos de partculas? Qu es el ncleo atmico?

Elementos y compuestos (Actividades 3) El fsico britnico J. J. Thomson, adems de descubrir el electrn propuso un modelo atmico muy elemental cuando todava no se haban descubierto ni el protn ni el neutrn. Este modelo atmico pronto fue modificado por uno de sus discpulos, E. Rutherford. 1.-Cmo era el modelo atmico propuesto por Thomson? Dibjalo. Se le llamaba el modelo del pastel relleno de pasas. Qu representaban el pastel y las pasas? Los rayos (se lee alfa) son partculas diminutas (mucho ms pequeas que los tomos) que, como pequeas balas, emiten las sustancias radiactivas* . Rutherford se dedic a bombardear con estas partculas una fina lmina de oro ( un pan de oro). Estas partculas atravesaban la lmina como si no hubiera nada en su camino y muy pocas se desviaban ligeramente. 2.-Si mayora de las partculas alfa atraviesan la lamina de oro como si nada, cmo te imaginas que son los tomos que forman dicha lmina, huecos o macizos?

Aqu tienes un detalle de la lamina de oro, agrandada, que debe ser atravesada por las partculas alfa. Cada bola representa un tomo de oro

Lo sorprendente es que, de vez en cuando, alguna partcula choca contra algo dentro de la lmina de oro y rebota (aproximadamente una partcula de cada cien). Rutherford dedujo que dentro de cada tomo deba de haber una porcin maciza y, adems, muy pequea, ya que muy pocas partculas hacan diana. 3.-Cmo se llama la zona maciza que hay en el interior de cada tomo? 4.-Qu partculas subatmicas forman esa zona maciza? 5.-Dnde se encuentran situados los electrones? Qu hay entre los electrones y la zona maciza del tomo? Acabas de describir el modelo atmico de Rutherford, llamado modelo nuclear, el cual fue propuesto en el ao 1.911. 6.-Cuntos aos separan el modelo atmico de Dalton del modelo atmico de Rutherford? 7.-Dibuja un tomo con dos protones, dos electrones y un neutrn de acuerdo con el modelo de Rutherford. 8.-Es compatible el modelo atmico de Thomson con los experimentos de Rutherford? 9.-El tamao del ncleo es entre 10.000 y 100.000 veces ms pequeo que el tamao del tomo. Si el ncleo midiera un milmetro, cuntos metros medira el tomo? *La radiactividad: Las sustancias radiactivas (radio, uranio, torio, etc.) emiten continuamente radiaciones de tres tipos: rayos (alfa), rayos (beta) y rayos (gamma). Los rayos son chorros de electrones; los rayos son chorros de partculas positivas, ms masivas que los electrones, pero bastante ms pequeas que cualquier tomo; finalmente, los rayos no tienen carga, son ondas electromagnticas, como la luz visible, pero muchsimo ms energticas. Actividades 4 ESO. Tema 7: Elementos y compuestos. Luis Ruiz Martin 3

Elementos y compuestos (Actividades 4) Vuelve a leer la pgina 139 del libro: 1.-Qu es el nmero atmico, Z? Y el nmero msico, A? Lo que caracteriza a un tomo determinado (se conocen unos cien tipos) es su nmero atmico, Z. Por ejemplo, el tomo con Z = 8 es el oxgeno y slo l. El oro tiene Z = 79, dato exclusivo del oro. Los tomos se representan de la siguiente manera: . Vamos a ponerlo en prctica: XAZ 2.-Averigua cuntos protones, neutrones y electrones tienen los siguientes tomos:

H11 , , , , y Cl3517 U23892 O168 N157 Ca4020

3.-Un tomo tiene 8 protones y 8 neutrones, de qu tomo se trata? Y si tuviera 8 protones y 9 neutrones? Y si tuviera 7 protones y 16 neutrones? 4.-Qu son tomos istopos? Mira en el margen de la pgina 139 los tres istopos conocidos del hidrgeno. 5.-Prcticamente todos los elementos qumicos estn formados por mezclas de istopos. Por ejemplo, se conoce el y el . Ambos son tomos de cloro. El cloro tiene dos istopos. Recuerdas lo que es un elemento qumico? Completa la definicin de elemento usando la palabra istopo.

Cl3517 Cl3717

6.-Cul es el tomo ms pequeo que se conoce? La masa de los tomos no se expresa en gramos, son demasiado pequeos. Los qumicos se han inventado una unida nueva. Se llama unidad de masa atmica, abreviadamente uma (o simplemente: u). Al principio se escogi como unidad de masa atmica la del tomo ms pequeo, el hidrgeno (el ), al que se le daba el valor de 1 uma. Sin embargo, actualmente se define de la siguiente manera:

H11

1 uma = doceava parte de la masa del tomo de C126

La masa del es de 12 uma y tiene 6 protones y 6 neutrones. C126 7.-Dibuja el . La masa de este tomo depende de las 12 partculas de su ncleo. Por qu? Por qu no depende tambin de la masa de sus 6 electrones?

C126

8.-Cuantas umas es aproximadamente la masa de un protn? Y la de un neutrn? 9.-Fjate en el . Cul es su nmero msico? Cuntas partculas tiene en el ncleo? Cul ser la masa (en uma) de este tomo? Se parece el dato de la masa de un tomo a su nmero msico? (Busca este dato para el oro en la tabla peridica que tienes en la pgina 130 o en la 219).

Au19779

10.- Observa con detenimiento en una tabla peridica los datos de las masas atmicas de los elementos qumicos. Por qu crees que los datos de las masas atmicas no son nmeros enteros? No deberan serlo? 11.-Mirando la tabla peridica indica cual es la masa de: a) el tomo de hidrgeno, H; b) el tomo de oxgeno, O; c) la molcula de agua H2O; d) la molcula de glucosa, C6H12O6.

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Elementos y compuestos (Actividades 5) Cmo se distribuyen los electrones alrededor del ncleo? Todos en la misma rbita? En diferentes rbitas? El fsico dans N. Bohr propuso, en 1913, un modelo atmico que contestaba estas cuestiones. Es un modelo atmico tambin nuclear, como el de Rutherford. 1.-En la pgina 127 del libro tienes resumido el modelo atmico de Bohr en cuatro apartados. Resmelo y aade este otro apartado:

En la primera capa (o nivel u rbita) caben 2 electrones, en la segunda 8; la primera capa es la que primero se llena, cuando est completa los electrones se sitan en la segunda capa. Cuando la segunda capa est completa, los electrones van llenando la tercera capa, y cuando tiene 8 electrones, se empieza a llenar la cuarta.

Observa bien los dibujos de abajo. Dibuja mediante pu