Reconozco la estructura de los modelos atómicos de Demócrito, Dalton, Thomson, Lewis, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Heisenberg y Schrödinger, identifico su evolución y elaboro una línea de tiempo.

Demócrito Dalton Thomson Lewis Rutherford Bohr Sommerfeld Broglie Schrödinger Heisenberg

Completo la tabla con los aportes de Broglie, Schrödinger y Heisenberg que sustentan el modelo atómico actual.

dualidad onda-materia, orbitales, incertidumbre

Libro de Química 1 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Modelos atómicos: construcción, evolución y aportes de la mecánica cuántica

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 1° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

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Respuesta rápida

Carbono-12: 6 p, 6 n, 6 e, neutro. 2) Línea de tiempo: Demócrito → Dalton → Thomson → Lewis → Rutherford → Bohr → Sommerfeld → Broglie → Schrödinger → Heisenberg. 3a) Broglie: dualidad onda-materia (λ=h/mv); Schrödinger: orbitales, función de onda; Heisenberg: incertidumbre (Δx·Δp ≥ ħ/2). 3b) Criterio correcto: la corriente es movimiento de electrones.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 33

Quimica 1° · 2024

Ejercicio 1

Construyo un átomo con el simulador del enlace https://n9.cl/iryg, considerando protones, neutrones y electrones, y analizo su estructura.

Elijo un elemento, por ejemplo el carbono: su número atómico es $Z = 6$ , por lo tanto tiene $6$ protones en el núcleo.
Para el isótopo carbono-12, el número másico es $A = 12$ ; los neutrones son $N = A - Z = 12 - 6 = 6$ .
Un átomo neutro tiene tantos electrones como protones: $6$ electrones, distribuidos en capas: $2$ en la primera ( $1s$ ) y $4$ en la segunda ( $2s$ , $2p$ ).
Analizo la estructura: núcleo pequeño y denso (protones + neutrones) con $99{,}9% de la masa, y una nube de electrones que ocupa casi todo el volumen.
Verifico: carga total $= (+6) + (-6) = 0$ , el átomo es neutro.

Respuesta

Carbono-12: 6 protones, 6 neutrones, 6 electrones ( $1s^2 2s^2 2p^2$ ), átomo eléctricamente neutro.

Ejercicio 2

Reconozco la estructura de los modelos atómicos y elaboro una línea de tiempo de su evolución.

Demócrito (siglo V a. C.): la materia está formada por partículas indivisibles llamadas átomos; el átomo es macizo y homogéneo.
Dalton (1803): el átomo es una esfera sólida e indivisible; los elementos se diferencian por la masa de sus átomos.
Thomson (1897/1904): descubre el electrón y propone el "pastel de uvas" o "budín de pasas": átomo esfera de carga positiva con electrones incrustados.
Lewis (1902): representa el átomo como un cubo con 8 electrones en la superficie (base de los octetos y estructuras de puntos).
Rutherford (1911): por el experimento de la lámina de oro, el átomo tiene un núcleo pequeño, denso y positivo, con electrones girando alrededor y la mayor parte del espacio es vacío.
Bohr (1913): los electrones giran en órbitas circulares o niveles de energía cuantizados; al saltar de nivel emiten o absorben fotones: $E = h\nu$ .
Sommerfeld (1916): añade subniveles (órbitas elípticas) $s$ , $p$ , $d$ , $f$ dentro de cada nivel.
Heisenberg (1927): principio de incertidumbre: no se pueden conocer simultáneamente posición y momento exactos.
Schrödinger (1926): describe el electrón por funciones de onda y orbitales (nubes de probabilidad).
Broglie (1924): la materia tiene naturaleza ondulatoria, $\lambda = \dfrac{h}{mv}$ .

Respuesta: Línea de tiempo: Demócrito → Dalton → Thomson → Lewis → Rutherford → Bohr → Sommerfeld → Broglie (1924) → Schrödinger (1926) → Heisenberg (1927), del átomo indivisible al modelo mecano-cuántico actual.

Parte 2.a

Completo la tabla con los aportes que sustentan el modelo atómico actual.

Respuesta

Broglie: dualidad onda-materia; Schrödinger: orbitales por función de onda; Heisenberg: principio de incertidumbre (ver tabla en answer).

Parte 2.b

Analizamos: "El conocimiento de la naturaleza de los electrones es la base del funcionamiento de muchos artefactos eléctricos que hoy usamos."

Los electrones son portadores de carga y su movimiento constituye la corriente eléctrica: $I = \dfrac{\Delta q}{\Delta t}$ .
Al comprender niveles de energía, bandas de conducción y aislamiento se explican conductores, semiconductores y diodos.
De ahí se diseñan bombillas, computadoras, celulares, motores eléctricos y paneles solares.

Respuesta orientativa: Compartimos el criterio de que es correcto: la corriente eléctrica es movimiento de electrones y su comportamiento (transferencia de energía, bandas de energía, semiconductores) permite el diseño de bombillas, computadoras, celulares y motores.

Metacognición

¿Qué he aprendido? La evolución de los modelos atómicos y los aportes de Broglie, Schrödinger y Heisenberg al modelo actual.
¿Cómo lo he aprendido? Con un simulador interactivo, investigación de fuentes y trabajo colaborativo en equipo.
¿Para qué me ha servido? Para entender la estructura del átomo y explicar fenómenos como la corriente eléctrica.
¿En qué otras ocasiones puedo usarlo? Al estudiar enlace químico, electricidad, electrónica y tecnología de semiconductores.

Respuesta orientativa: Respuestas individuales del estudiante, compartidas en plenaria.

Contenido de la página

RETO

Ingreso al siguiente enlace https://n9.cl/iryg y con ayuda del simulador construyo un átomo, tomo en consideración el número de protones, neutrones y electrones. Una vez construido el átomo analizo su estructura. (En este mismo enlace encontrarás otras actividades interactivas con las que puedes fortalecer tus aprendizajes sobre el átomo).
Utilizo varias fuentes de información para reconocer la estructura de los modelos atómicos de Demócrito, Dalton, Thomson, Lewis, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Heisenberg, Schrödinger, identifico la evolución de estos modelos, los aportes que hacen cada uno a la comprensión del modelo atómico y elaboro una línea de tiempo o un esquema similar que exponga esta evolución. (Para esta actividad puedes emplear herramientas gratuitas de diseño gráfico o a su vez puedes realizarlo de manera física utilizando recursos del entorno).

ACTIVIDAD PARA TRABAJO EN GRUPO

Me reúno en equipos de trabajo y realizamos las siguientes actividades:

a. Completo la tabla con la información sobre los aportes de Broglie, Schrödinger, Heisenberg que sustentan el modelo atómico actual.

Aportes de Broglie	Aportes de Schrödinger	Aportes de Heisenberg

b. Analizamos el siguiente enunciado y compartimos nuestro criterio: El conocimiento de la naturaleza de los electrones es la base del funcionamiento de muchos artefactos eléctricos que hoy usamos.

METACOGNICIÓN

Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una plenaria para establecer un diálogo acerca del aprendizaje desarrollado en la sección.

¿Qué he aprendido?
¿Cómo lo he aprendido?
¿Para qué me ha servido?
¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Ejemplos resueltos

Determinar la composición de un átomo de carbono-12 construido en el simulador.

$Z = 6$ protones. 2. $A = 12$ , luego $N = A - Z = 12 - 6 = 6$ neutrones. 3. Átomo neutro: $6$ electrones ( $1s^2 2s^2 2p^2$ ). 4. Carga neta: $(+6) + (-6) = 0$ .

Tablas (2)

Aportes de Broglie	Aportes de Schrödinger	Aportes de Heisenberg
Propuso la dualidad onda-materia (1924): toda partícula tiene una longitud de onda $\lambda = h/(mv)$	Describe el electrón mediante funciones de onda y define orbitales: regiones de alta probabilidad $\|\Psi\|^2$ (1926)	Principio de incertidumbre (1927): no se conocen con exactitud posición y momento; se usan nubes de probabilidad, no órbitas

Modelo	Año	Estructura propuesta
Demócrito	s. V a. C.	Partículas indivisibles
Dalton	1803	Esfera sólida
Thomson	1904	Pastel de uvas
Lewis	1902	Cubo con 8 electrones
Rutherford	1911	Núcleo + electrones
Bohr	1913	Órbitas cuantizadas
Sommerfeld	1916	Subniveles
Broglie	1924	Dualidad onda-materia
Schrödinger	1926	Orbitales
Heisenberg	1927	Incertidumbre

Diagrama

timeline
    title Evolución de los modelos atómicos
    s. V a. C. : Demócrito : átomo indivisible
    1803 : Dalton : esfera sólida indivisible
    1902 : Lewis : cubo con 8 electrones
    1904 : Thomson : pastel de uvas
    1911 : Rutherford : núcleo positivo
    1913 : Bohr : niveles de energía
    1916 : Sommerfeld : subniveles s p d f
    1924 : Broglie : dualidad onda-materia
    1926 : Schrödinger : orbitales
    1927 : Heisenberg : incertidumbre

Fórmulas y ecuaciones

N = A - Z

$\lambda$ = $\dfrac{h}{mv}$

N = A - Z

$\lambda$ = $\dfrac{h}{mv}$

$\Delta$ x $\cdot$ $\Delta$ p $\geq$ $\dfrac{\hbar}{2}$

E = $h\nu$

q = (+Z) + (-Z) = 0

Glosario (5)

Modelo atómico: Representación teórica de la estructura del átomo que evoluciona con nuevas evidencias experimentales.
Orbital: Región del espacio con alta probabilidad de encontrar un electrón, descrita por una función de onda.
Principio de incertidumbre: No es posible conocer con exactitud simultáneamente la posición y el momento de un electrón.
Dualidad onda-materia: Toda partícula material presenta comportamiento ondulatorio, con $\lambda = h/(mv)$.
Número másico: Suma de protones y neutrones del núcleo: $A = Z + N$.

Preguntas para practicar

¿Qué he aprendido en esta sección?

Aprendí la evolución de los modelos atómicos desde Demócrito hasta el modelo mecano-cuántico, y los aportes de Broglie, Schrödinger y Heisenberg.

¿Cómo lo he aprendido?

Mediante un simulador interactivo, la consulta de varias fuentes y el trabajo colaborativo en equipo.

¿Para qué me ha servido?

Para comprender la estructura del átomo y explicar fenómenos como la corriente eléctrica y el comportamiento de los materiales.

¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Al estudiar enlace químico, electricidad, electrónica y el funcionamiento de semiconductores y dispositivos móviles.

Temas y conceptos clave

Modelos atómicosEvolución histórica del átomoMecánica cuántica y modelo atómico actualnúmero de protones, neutrones y electroneslínea de tiempo de modelos atómicosdualidad onda-materiaorbitalesprincipio de incertidumbrenaturaleza de los electrones

Fuentes y referencias

https://n9.cl/iryg (simulador interactivo de construcción de átomos)

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Figuras de la página (1)

Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cuáles son los modelos atómicos más importantes y en qué año surgieron?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Qué aportaron Broglie, Schrödinger y Heisenberg al modelo atómico?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Por qué el conocimiento de los electrones explica el funcionamiento de los aparatos eléctricos?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Número atómico y número másico
• Configuración electrónica básica
• Concepto de corriente eléctrica

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Distribución electrónica en orbitales y principio de exclusión de Pauli

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E nero )

Ingreso al siguiente enlace https://n9.cl/iryg y con ayuda del simulador construyo un dtomo, tomo en consideración el número de protones, neutrones y electrones. Una vez construido el átomo analizo su estructura. (En este mismo enlace encontrarás otras actividades interactivas con las que puedes fortalecer tus aprendizajes sobre el átomo).
Utilizo varias fuentes de información para reconocer la estructura de los modelos atómicos de Demócrito, Dalton, Thomson, Lewis, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Heisenberg, Schódinger, identifico la evolución de estos modelos, los aportes que hacen cada uno a la comprensión del modelo atómico y elaboro una línea de tiempo o un esquema similar que exponga esta evolución. (Para esta actividad puedes emplear herramientas gratuitas de diseño gráfico o a su vez puedes realizarlo de manera física utilizando recursos del entorno).

(y AcriviDaD PARA TRABAJO EN GRUPO )

Me reúno en equipos de trabajo y realizamos las siguientes actividades:

a. Completo la tabla con la información sobre los aportes de Broglie, Schódinger, Heisenberg que sustentan el modelo atómico actual.

Aportes de Broglie Aportes de Schódinger | Aportes de Heisenberg

b. Analizamos el siguiente enunciado y compartimos nuestro criterio: El conocimiento de la naturaleza de los electrones es la base del funcionamiento de muchos artefactos eléctricos que hoy usamos .

Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una ¿Para qué me ha servido? plenaria para establecer un diálogo

acerca del aprendizaje desarrollado en ¿Cómo lo he aprendido? la sección.

¿Qué he aprendido?

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