Ejercicios: Creencias, ideas y teorías sobre los átomos

Ordena cronológicamente, del más antiguo al más reciente, los siguientes aportes sobre el átomo: modelo de Bohr, modelo de Dalton, idea de Demócrito, modelo de Rutherford, modelo de Thomson y modelo mecano-cuántico.

Relaciona cada modelo con su idea principal:

1. a) Dalton.
2. b) Thomson.
3. c) Rutherford.
4. d) Bohr.

Ideas: átomo con un núcleo central pequeño y positivo; electrones en órbitas con energías definidas; esfera sólida e indivisible; esfera positiva con electrones incrustados («budín de pasas»).

Un átomo de sodio tiene número atómico $Z = 11$ y número másico $A = 23$.

1. a) Indica cuántos protones, neutrones y electrones tiene el átomo neutro.
2. b) Señala la carga eléctrica y la ubicación de cada una de esas tres partículas.

En el experimento de Rutherford se bombardeó una lámina muy delgada de oro con partículas alfa. Se observó que la mayoría atravesaba la lámina sin desviarse, unas pocas se desviaban con ángulos pequeños y muy pocas rebotaban hacia atrás.

1. a) Explica qué indica cada observación sobre la estructura del átomo.
2. b) Explica por qué estos resultados no concuerdan con el modelo de Thomson.
3. c) Describe el modelo que propuso Rutherford.

Cuando se calienta una sal en la llama de un mechero, la llama toma un color característico. En el modelo de Bohr, el electrón pasa de un nivel de energía mayor a uno menor y emite luz.

1. a) Explica cómo el modelo de Bohr da cuenta de que se emita luz de colores determinados.
2. b) Explica por qué el espectro de un elemento está formado por líneas y no por una banda continua.
3. c) Menciona una aplicación cotidiana de este fenómeno, como los fuegos artificiales.

Completa el número de protones, neutrones y electrones de cada especie:

1. a) Z = 8, A = 16, átomo neutro.
2. b) Z = 26, A = 56, ion con carga $3+$.
3. c) Z = 17, A = 35, ion con carga $1-$.

Explica en cada caso cómo obtuviste el número de electrones.

Compara los modelos de Thomson, Rutherford y Bohr construyendo una tabla con estas columnas: descubrimiento o experimento que lo respalda, qué explica y qué no logra explicar.

Luego argumenta por qué cada modelo representó un avance respecto al anterior y por qué los científicos tuvieron que reemplazar cada uno.

Un compañero afirma: «Los electrones giran alrededor del núcleo como los planetas alrededor del Sol, en órbitas bien definidas». Evalúa esta afirmación usando el modelo mecano-cuántico.

1. a) Explica el principio de incertidumbre de Heisenberg y qué implica para ubicar un electrón.
2. b) Explica la diferencia entre «órbita» y «orbital».
3. c) Argumenta por qué el modelo de Bohr funciona bien para el hidrógeno pero resulta insuficiente para átomos con varios electrones.
4. d) Concluye si la afirmación del compañero es correcta y cómo la reformularías.