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Ciencias Naturales 5° · 2024
Libro de Ciencias Naturales 5 EGB

Ministerio de Educación del Ecuador

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Aportes de Bohr y Sommerfeld y qué es el átomo

📄 teoria ciencias-naturales 🎓 primaria · 5° EGB Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

1a) Electrones (−), protones (+) y neutrones. 1b) Fuego, agua, aire y tierra. 1c) El núcleo y la nube de electrones. 1d) Átomo. 2) Semejanza: cargas + y −; diferencias: Thomson sin núcleo, Bohr con núcleo y órbitas. 4) Sí: quarks y neutrinos.

📚 theory ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 52

Ciencias Naturales 5° · 2024

1
Ejercicio 1

Contenido teórico de la página

Aportes de Bohr y Sommerfield

  • En 1913, el físico danés Niels Bohr propuso que el átomo tiene un núcleo central con toda la carga positiva y casi toda la masa, mientras los electrones orbitan en círculos a su alrededor; al recorrer esas órbitas no irradian energía.
  • En 1916, el físico alemán Arnold Sommerfeld estableció un modelo con órbitas circulares o elípticas, que contienen niveles y subniveles de energía; la diferencia de energía entre electrones depende del subnivel en que se ubiquen. Además afirmó que el núcleo no es estático, sino que también se mueve.

¿Qué es el átomo?

Es la partícula más pequeña que conserva las características físicas y químicas de un determinado elemento químico. Se distinguen:

  • Núcleo: parte central que contiene los protones y los neutrones (llamados nucleones).
  • Envoltura o nube electrónica: parte externa que rodea al núcleo y contiene a los electrones.
Partícula Símbolo Carga Ubicación
Protón p^{+} positiva (+) núcleo
Neutrón n^{0} nula (sin carga) núcleo
Electrón e^{-} negativa (-) nube electrónica

Taller — Evaluación formativa

1
Ejercicio 1

Completa los siguientes enunciados.

a
Ejercicio a

** Los átomos están formados por tres partículas subatómicas fundamentales que son: ____________________.

  1. La partícula de carga negativa que se sitúa en la nube electrónica es el electrón (e^{-}).
  2. La partícula de carga positiva situada en el núcleo es el protón (p^{+}).
  3. La partícula situada en el núcleo y sin carga es el neutrón (n^{0}).
Respuesta

electrones (-), protones (+) y neutrones.

Ad
b
Ejercicio b

** Los antiguos griegos imaginaban que la materia estaba formada de cuatro elementos: ____________________.

  1. La filosofía griega antigua (Demócrito, Aristóteles) proponía cuatro elementos clásicos.
  2. Estos son fuego, agua, aire y tierra.
Respuesta

fuego, agua, aire y tierra.

c
Ejercicio c

** En un átomo, se distinguen dos partes: ____________________.

  1. La parte interna, con los protones y neutrones, es el núcleo.
  2. La parte externa, con los electrones, es la nube electrónica (envoltura).
Respuesta

el núcleo y la nube de electrones.

d
Ejercicio d

** La porción más pequeña de materia que conserva las propiedades de la misma se denomina ____________________.

  1. Se busca la partícula que mantiene las características físicas y químicas del elemento.
  2. Esa partícula es el átomo.
Respuesta

átomo.

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2
Ejercicio 2

Compara los modelos atómicos de Thomson y de Bohr mediante el diagrama de Venn. Establece semejanzas y diferencias.

Modelo de Thomson (solo) Semejanza (zona común) Modelo de Bohr (solo)
El átomo no tiene núcleo. Ambos modelos reconocen partículas con carga positiva y con carga negativa dentro del átomo. El átomo tiene un núcleo con los protones.
Las partículas negativas y positivas ocupan un mismo lugar (pan recocido). Ambos explican la estructura del átomo a partir de partículas subatómicas. Los electrones giran en órbitas alrededor del núcleo.
Respuesta

Semejanza:* ambos modelos incluyen partículas positivas y negativas. Diferencias: Thomson no define núcleo y ubica cargas juntas; Bohr sitúa los protones en un núcleo y hace girar los electrones en órbitas.

3
Ejercicio 3

Trabajo colaborativo: línea de tiempo histórica sobre los modelos atómicos.

timeline
    title Modelos atómicos
    400 a. C. : Demócrito : El átomo es indivisible (esfera maciza)
    1803 : Dalton : Átomo esfera maciza y sólida
    1897 : Thomson : Modelo del pudín de pasas (carga repartida)
    1911 : Rutherford : Núcleo pequeño y denso, electrones lejos
    1913 : Bohr : Electrones en órbitas circulares, sin radiar energía
    1916 : Sommerfeld : Órbitas circulares y elípticas con niveles y subniveles
    Actualidad : Modelo mecano-cuántico : Nube de probabilidad electrónica

Respuesta orientativa: los estudiantes elaboran el papelote con estos hitos, fechas y autores, y lo exponen al grupo.

4
Ejercicio 4

Actividad investigativa: ¿existen otras partículas además de protones, neutrones y electrones?

  1. Las tres partículas clásicas forman los hadrones y los leptones del átomo.
  2. Existen otras partículas elementales: los quarks (componen protones y neutrones) y los neutrinos (masa casi nula, se producen en reacciones nucleares), además de el positrón, el muón, el bosón de Higgs, etc.
Respuesta

Sí; por ejemplo los quarks y los neutrinos.

Contenido de la página

Aportes de Bohr y Sommerfield

El físico danés Niels Bohr, en 1913, explicó en su modelo que el átomo está constituido por un núcleo central que contiene toda la carga positiva y casi toda la masa, mientras que los electrones orbitan en círculos a su alrededor. Los electrones, al recorrer esas órbitas, no irradian energía.

En 1916, el físico alemán Arnold Sommerfeld estableció un modelo donde los electrones giran en órbitas circulares o elípticas. Las órbitas contienen niveles y subniveles de energía; la diferencia de energía entre electrones depende de en qué subnivel se ubiquen. También afirmó que el núcleo no es estático, sino que también se mueve.

Todos estos estudios del átomo han planteado un modelo actual del átomo que explica bien su estructura, la ubicación de los electrones, de los protones y de los neutrones (partículas de carga neutra).

¿Qué es el átomo?

Es la partícula más pequeña que conserva las características físicas y químicas de un determinado elemento químico.

  • Núcleo: parte central del átomo que contiene a los neutrones y protones, llamados nucleones.
  • Envoltura o nube electrónica: parte externa del átomo que rodea al núcleo y contiene a los electrones.
  • Neutrones: partículas subatómicas sin carga; se encuentran en el núcleo.
  • Electrones (e^-): partículas subatómicas de carga negativa que están en la nube electrónica.
  • Protones (p^+): partículas subatómicas de carga positiva que se encuentran en el núcleo atómico.

Taller — Evaluación formativa

  1. Completa los siguientes enunciados: a) partículas subatómicas; b) cuatro elementos griegos; c) dos partes del átomo; d) porción más pequeña de materia.
  2. Compara los modelos atómicos de Thomson y de Bohr mediante un diagrama de Venn.
  3. Trabajo colaborativo: elaborar una línea de tiempo histórica sobre los modelos atómicos.
  4. Actividad investigativa: indagar si existen otras partículas además de protones, neutrones y electrones.

Sugerencias para investigar: consulta páginas web de química para niños, pues estos conceptos suelen tener un lenguaje complicado.

Ejemplos resueltos

Señala la carga y la ubicación de cada partícula del átomo de helio (2 protones, 2 neutrones, 2 electrones).

  1. Protones: 2 \times (+1) = +2, en el núcleo.
  2. Neutrones: 2 \times 0 = 0, en el núcleo.
  3. Electrones: 2 \times (-1) = -2, en la nube electrónica.
  4. Carga neta: (+2) + (-2) = 0; el átomo es eléctricamente neutro.

Tablas (2)

Partícula Símbolo Carga Ubicación
Protón p^{+} + Núcleo
Neutrón n^{0} 0 Núcleo
Electrón e^{-} - Nube electrónica
Modelo de Thomson Semejanza Modelo de Bohr
Sin núcleo; cargas en un mismo lugar Partículas positivas y negativas Núcleo con protones; electrones en órbitas

Diagrama

timeline
    title Modelos atómicos
    400 a. C. : Demócrito : Átomo indivisible
    1803 : Dalton : Esfera maciza
    1897 : Thomson : Pan recocido sin núcleo
    1911 : Rutherford : Núcleo central
    1913 : Bohr : Electrones en órbitas
    1916 : Sommerfeld : Órbitas y subniveles
    Actualidad : Modelo mecano-cuántico : Nube de probabilidad

Fórmulas y ecuaciones

Átomo = núcleo (protones + neutrones) + nube electrónica (electrones)

Carga neta del átomo neutro: (+p) + (-e) = 0

p^{+} \, (\text{carga } +1)

n^{0} \, (\text{carga } 0)

e^{-} \, (\text{carga } -1)

Glosario (7)

Átomo
Partícula más pequeña que conserva las características físicas y químicas de un elemento químico.
Núcleo
Parte central del átomo que contiene los protones y los neutrones (nucleones).
Nube electrónica
Envoltura externa del átomo que rodea al núcleo y contiene a los electrones.
Protón
Partícula subatómica de carga positiva situada en el núcleo.
Neutrón
Partícula subatómica sin carga que se encuentra en el núcleo.
Electrón
Partícula subatómica de carga negativa que se mueve en la nube electrónica.
Órbita
Trayectoria circular o elíptica que siguen los electrones alrededor del núcleo.

Preguntas para practicar

¿Por qué los electrones del modelo de Bohr no irradian energía al girar?

Porque Bohr postuló que solo pueden ocupar órbitas permitidas con energías fijas; al permanecer en una órbita estacionaria no emiten radiación y solo liberan energía al pasar de un nivel a otro.

¿Qué diferencia hay entre el núcleo y la nube electrónica?

El núcleo es la parte central, con protones y neutrones, y concentra casi toda la masa y la carga positiva; la nube electrónica es la parte externa donde se ubican los electrones con carga negativa.

¿Qué aportó Sommerfeld a partir de 1916?

Introdujo órbitas elípticas además de las circulares, niveles y subniveles de energía, y afirmó que el núcleo no estático sino que se mueve.

Temas y conceptos clave

Aportes de Bohr y Sommerfeld¿Qué es el átomo?Partículas subatómicasTaller de evaluación formativaátomonúcleonube electrónicaprotónneutrónelectrónórbitasniveles y subniveles de energíamodelos atómicos

Fuentes y referencias

  • https://www.pinguinosinnovacion.com (sugerencia de la página)
¿Te fue útil esta página?

Figuras de la página (5)

Modelo atómico de Bohr: núcleo con protones y neutrones rodeado de electrones en órbitas circulares concéntricas.
Figura 1 image
Modelo atómico de Sommerfeld: órbitas circulares y elípticas alrededor del núcleo.
Figura 2 image
Esquema del átomo con llamadas al núcleo, nube electrónica, protones, neutrones y electrones.
Figura 3 image
Diagrama de Venn comparando el modelo de Thomson y el de Bohr.
Figura 4 image
Figura 5 de Ciencias Naturales 5° · 2024
Figura 5 image

Preguntas que la gente también hace

¿Quién fue Niels Bohr y qué aportó al modelo atómico?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cuáles son las tres partículas subatómicas y sus cargas?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué diferencia hay entre el modelo de Thomson y el de Bohr?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Concepto de materia y elemento químico
  • • Cargas eléctricas positivas y negativas
  • • Noción de órbita y energía
Siguiente tema sugerido
Modelo mecano-cuántico del átomo y distribución de los electrones en niveles de energía
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 2170 caracteres

Taller Evaluación formativa

Aportes de Bohr y Sommerfield 1, Completa los siguientes enunciados, 4 Bl ñisico danés Nels Bohy, en 1913, explicó a) Los átomos están formados por tres particulas subatómicas fundamentales que ton: E en su modelo que el áromo está constimuido electrones |-). protonesí+) y neutrones. 3 porun reicleo central que contiere tock la £ carga positiva y casi toda la masa; mientras b) Los antiguos griegos rmaginaban que la materia estate formada de cuatro elementos: ; que los electrones orbiter en clus a yu fuego. agua ane y tierra.

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