PARTICULAS ATOMICAS

PARTICULAS ATOMICAS
Laboratorio de Química No. ___
1. Objetivo:
Reproducir las experiencias hechas por científicos y utilizadas por los mismos para formular modelos atómicos.
Los Átomos, pequeñísimos sistemas que constituyen las unidades con las cuales se forma la materia.
Un átomo a su vez esta formado por partículas (más de 200 en 1973), sin embargo son fundamentales 3 de estas :
protones, electrones y neutrones.
Experimentos especialmente diseñados con tubos de Hooke o de descarga permiten inferir las propiedades de las
partículas atómicas. Para comprender y deducir de la experiencia de laboratorio es preciso conocer algunas aparatos y
algunos principios físicos:
MARCO TEÓRICO
*BOBINA Alambre de cobre enrollado y con dos puntas bien identificadas llamadas terminales.
*CORRIENTE ELÉCTRICA paso de electrones a lo largo de un conductor
*ELECTRICIDAD ESTÁTICA, electricidad que no se puede utilizar por no transcurrir por un conductor. Algunos
ejemplos de esta son: la producida por frotamiento de la bakelita con un paño, la
producida por frotamiento de una peinilla con el cabello.
*CORRIENTE CONTINUA (CC) , flujo de electrones a lo largo de un conductor de
manera que se establecen dos polos , uno positivo llamado ánodo y otro negativo llamado cátodo. La corriente va del
polo negativo al positivo es decir de cátodo a ánodo
.
*CORRIENTE DIRECTA (CD) o alterna. Flujo de electrones a lo largo de un conductor sin polos . El paso de
electrones es intermitente y en dos direcciones. Se calcula que vibra 60 veces por segundo.
*IMAN pedazo de metal, generalmente Fe, que tiene la propiedad de atraer otros pedazos de metal imantado o nó.
Esta acción se debe a que los electrones del último nivel o de valencia de la sustancia en cuestión , giran en el mismo
sentido es decir con el mismo spin.
*CAMPO MAGNETICO, líneas de fuerza magnéticas en donde el imán tiene acción.
*ELECTRODOS cada una de las terminales eléctricas de un conductor por el que transita
corriente. Si el polo de este es positivo se llama ANODO y si es negativo CATODO.
*MULTIMETRO, aparato de medición eléctrica en la cual hay variedad de funciones tales
como medir amperaje (A), voltaje(V) y resistencia (Ω).
PRINCIPÍOS FISICOS DE LA ELECTRICIDAD
1. Toda carga eléctrica en movimiento genera un campo magnético
2. Induccion eléctrica
El movimiento continuo de meter y sacar un imán dentro de una bobina genera en esta una corriente eléctrica
continua.
Un imán que entra y sale de una bobina genera cargas eléctricas que, no son mas que electrones ( e - ) viajando a lo
largo del alambre.
Cuanto más rápida sea esta oscilación mayor es la carga eléctrica que genera y detecta por el amperímetro.
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NOCIONES DE ELECTRICIDAD
*AMPERAJE: Es la intensidad eléctrica y se mide con unidades llamadas amperios.
La intensidad eléctrica se refiere a las unidades de carga que pasan por un conductor
por unidad de tiempo, así:
I= q x t (carga por tiempo.)
El amperímetro debe colocarse en circuito en serie.
*VOLTAJE, o caída de potencial entre dos electrodos. Se asemeja a la energía
con que sale el agua de un tanque a través de un grifo.
El voltaje se mide en voltios. El voltímetro debe colocarse en circuito en paralelo.
*RESISTENCIA, oposición que hace un conductor al paso de los electrones que
generan la corriente eléctrica.
*CARRETE DE INDUCCIÓN:
Aparato eléctrico diseñado para elevar el voltaje de una corriente
continua de manera ostensiblemente grande , para nuestro caso de
12V a 20.000V.
Su mecanismo esta basado en la inducción eléctrica.
El imán es reemplazado por un electroimán. Que es conectado y
desconectado a gran velocidad por medio de una lámina de acero
flexible.
Está constituido entre otros por dos electrodos de los cuales es posible sacar la corriente eléctrica por medio de
conductores.
TUBOS DE DESCARGA O TUBOS DE HOOKE
Construcción
Son tubos de vidrio pírex (léase pairex), que se elaboran como se indica:
a. Se llena el tubo con gas. Ej: Hg , H2 , He , etc.
b. Se produce a extraer la mayor cantidad de gas posible, con una bomba de vacío. (Recuerde no hay vacío absoluto).
c. Se cierra el tubo con calor (  ), de manera que queden atrapados algunos pocos átomos en el tubo.
El tubo de descarga contiene 2 electrodos, uno negativo llamado ANODO, que es positivo y por lo tanto atrae las
aniones - y otro positivo llamado CATODO, que es negativo y por lo tanto atrae los cationes +.
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Excitación de los electrones
Al pasar una corriente eléctrica de alto voltaje, se excitan los electrones de los átomos contenidos, de manera que
pasan a una órbita más externa de mayor energía. Como este no es el lugar natural del electrón este debe volver a su
lugar inicial, devolviendo la energía absorbida en forma de luz.
Dependiendo del nivel donde se encuentre, así mismo será la energía y longitud de onda de la luz emitida, por esta
razón cada átomo en particular emiten ciertas longitudes de onda características que constituyen otra propiedad
intrínseca de la materia.
Espectros
El conjunto de ondas producidas por un átomo en particular se denomina espectro, el cual a su vez puede ser contínuo
(como el arco iris) o de rayas.
El color verde que se observa en algunos casos de nuestra experiencia en el laboratorio presente, proviene del choque
de las partículas atómicas con la superficie del vidrio.
El proceso se realiza repetidas veces a velocidades cercanas a la de la luz (300.000 km/seg) produciendo así emisiones
intermitentes.
En los tubos de Hooke o de descarga, se excitan los electrones. Produciendo luz (hr).
EXPERIENCIA:
a. Complete con los dibujos de los tubos de descarga.
b. Indique con texto y dibujo la acción de los rayos de electrones sobre algunos objetos
(Moneda, papel).
c. Indique de la misma forma la acción de un imán sobre los rayos catódicos.
d. Con base en las experiencias realizadas deduzca el comportamiento y características de los electrones y neutrones.
EXCITACIÓN DE LOS ELECTRONES
Un electrón se excita cuando absorbiendo energía del medio que lo rodea
(calor o electricidad), alcanza un estado inestable por ser de alta energía
por ende alta entropía o desorden y entonces tiende a volver al estado
inicial perdiendo la energía absorbida en forma de luz (característica para
cada nivel de energía y por lo tanto para cada
sustancia).
http://www.youtube.com/watch?v=D6mGDx8uQEw
VIDEOS
http://www.youtube.com/watch?v=vIf9sTeKUTo
http://www.youtube.com/watch?v=AyInW42QIm8
http://www.youtube.com/watch?v=I3s5HFQ2YME
http://www.youtube.com/watch?v=2TsZUMDs-W4
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