Profesor - page 29

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3
El átomo
EJERCICIOS, ACTIVIDADES Y TAREAS
a)
Por qué eran esperables estos resultados, según Thom-
son.
b)
Cómo justifica Rutherford esos resultados experi-
mentales.
Lámina
de oro
Chorro de
partículas
Pantalla detectora
de partículas
Chorro de
partículas
La ilustración de la izquierda representa cuales eran los resul-
tados esperados de acuerdo con el modelo de Thomson y la
de la derecha los resultados reales.
a)
De acuerdo con el modelo de Thomson la carga positiva
de cada átomo está distribuida de modo uniforme y las
partículas que atraviesan la lámina no deberían ser aprecia-
blemente desviadas de su trayectoria inicial.
b)
Según Rutherford, la carga positiva está concentrada en un
núcleo central, de manera que las partículas positivas que
pasan muy cerca de él se desvían bastante de su trayectoria
inicial y solo aquellas pocas que colisionan directamente
con el núcleo regresan en la dirección de la que proceden.
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Explica cómo justifica el modelo atómico de Rutherford
que en el experimento de Geiger y Marsden:
a)
La mayor parte de las partículas positivas atravesa-
ran la lámina de oro sin desviarse.
El hecho de que la mayor parte de las partículas positivas
atraviesen la lámina de oro sin desviarse indica que el áto-
mo es, en su mayor parte, espacio vacío.
b)
Algunas partículas positivas se desviaran considera-
blemente.
El hecho de que algunas partículas positivas se desviaran
considerablemente indica que han pasado cerca del nú-
cleo que también tiene carga positiva.
c)
Unas pocas partículas positivas rebotaran hacia la
fuente de emisión.
El que algunas pocas partículas reboten hacia la fuente
de emisión indica que existen choques directos contra el
núcleo que es muy denso y tiene carga positiva.
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¿Por qué se vio obligado Rutherford a suponer que en
el núcleo debía existir una partícula que aún no se ha-
bía descubierto y a la que denominaron neutrón? ¿Qué
partículas son, fundamentalmente, las responsables de
la masa del átomo?
Porque la masa de protones y electrones por sí sola no coin-
cidía con la masa total del átomo.
El protón y el neutrón son, fundamentalmente, las partículas
responsables de la masa del átomo.
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Escribe en tu cuaderno la opción correcta. La carga del
electrón es:
a)
Mayor que la del protón.
b)
Menor que la del neutrón.
c)
Igual que la del protón.
La respuesta correcta es la
c).
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Las partículas con las que Geiger y Marsden bombar-
dearon la fina lámina de oro eran partículas alfa. Una
partícula alfa es un átomo de helio que tiene en su nú-
cleo dos protones y dos neutrones, pero ha perdido sus
dos electrones:
a)
¿Cuál es la carga de una partícula alfa?
La carga de una partícula alfa es
+
2.
b)
¿Cuál será la masa en kilogramos de una partícula
alfa?
masa de una partícula alfa
=
2
×
masa protón
+
2
×
masa
neutrón
m
=
2
×
1,673
10
27
kg
+
2
×
1,6749
10
27
kg
=
=
3,346
10
27
kg
+
3,3498
10
27
kg
=
6,6958
10
27
kg
c)
Dibuja un átomo completo de helio y una partícula
alfa a partir de un átomo de helio.
Átomo de helio
Partícula alfa
24
En esta página web puedes encontrar un simulador del
experimento de Geiger y Marsden. Describe lo que su-
cede cuando se modifican la energía de las partículas
incidentes y el material del que está hecho el blanco
contra el que se disparan.
Con la ayuda de las simulaciones, explica qué se esperaba
que sucediera de acuerdo con el modelo de Thomson y qué
es lo que realmente sucedió.
therford.htm
R
ESPUESTA
LIBRE
.
25
Relaciona cada partícula: electrón, protón y neutrón,
con alguna o algunas de las características siguientes:
a)
Tiene carga eléctrica positiva.
protón
b)
No posee carga eléctrica.
neutrón
c)
Se encuentra solo en el interior del núcleo.
neu-
trón/protón
d)
Gira alrededor del núcleo.
electrón
e)
Tiene una masa ligeramente mayor que la del pro-
tón.
neutrón
f)
Tiene carga eléctrica negativa.
electrón
g)
Su masa es menor que la del protón.
electrón
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Un átomo de hidrógeno está formado por un protón y
un electrón.
a)
¿Cuál es la masa del átomo de hidrógeno?
masa del átomo de hidrógeno
=
masa protón
+
masa
electrón
m
=
1,673
10
27
kg
+
1,909
10
31
kg
=
1,6731
10
27
kg
b)
¿Qué le ocurrirá al átomo de hidrógeno si pierde su
único electrón?
Si el átomo de hidrógeno pierde su único electrón se con-
vierte en un protón.
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