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Revisión de las Ideas Principales sobre “Estructura Atómica”
Los experimentos del siglo XIX demostraron que la materia no se crea ni se
destruye durante las reacciones químicas comunes y que un compuesto siempre
está formado por la misma proporción de elementos.
La teoría atómica de Jhon Dalton sostiene que la materia está hecha por átomos
indestructibles y que los átomos de un mismo elemento son iguales en tamaño,
peso; pero difieren de los otros elementos.
Los científicos elaboraron hipótesis comprobables basándose en la observación.
Cuando esas hipótesis se comprueban y se perfeccionan por medio de muchos
experimentos, se convierten en teorías.
Los experimentos de finales del siglo XIX y principios del siglo XX revelaron que el
átomo tiene un núcleo muy pequeño formado por protones y neutrones. Los
electrones se mueven alrededor del núcleo. La masa del átomo se concentra en el
núcleo.
El número atómico (Z) es el número de protones que se encuentran en el núcleo
de un átomo. El número de electrones de un átomo es igual al número de
protones.
Los átomos de un mismo elemento siempre tienen el mismo número de protones y
electrones pero varían en su número de masa (A) que es la suma de protones
más neutrones y esto se debe a que varía el número de neutrones.
A los átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número atómico (Z) pero
diferente número de masa (A) se le llaman ISÓTOPOS, los cuales se deben a
que tienen diferentes números de neutrones.
Los electrones se mueven alrededor del núcleo de un átomo en órbitas de cierta
energía.
De acuerdo con el modelo actual del átomo, los electrones se mueven alrededor
del núcleo en niveles energéticos específicos (n = 1, n = 2, n = 3, n = 4…n = 7).
Los niveles energéticos son regiones esféricas en las cuales es probable
encontrar a los electrones. Cuanto mayor es la energía del nivel, más lejos está
del núcleo, por lo tanto esos electrones tienen más energía debido a que el núcleo
los atrae con menor fuerza.
Los electrones pueden absorber energía y trasladarse hacia un nivel de mayor
energía (salto cuántico). Cuando los electrones regresan a niveles inferiores,
liberan cantidades específicas de energía, en forma de calor, luz o radiación
electromagnética.
Una configuración electrónica es la distribución de los electrones en sus
respectivos niveles y subniveles de energía, siguiendo la regla de los diagonales.
Nivel de valencia es el máximo nivel de energía (n) que tiene electrones en una
configuración electrónica.
Electrones de valencia son los electrones que se encuentran en el nivel de
valencia. Estos electrones son los más importantes de un átomo ya que son los
que participan en las reacciones químicas, en los enlaces químicos.
Los electrones de valencia se representan mediante puntos alrededor del símbolo
del elemento. A esta representación se le llama fórmula de Lewis o configuración
puntual de Lewis.
Conclusión: el átomo tiene niveles principales de energía, dentro de los cuales hay
subniveles de energía, dentro de estos subniveles se encuentran los orbitales, los
cuales se definen como las regiones alrededor del núcleo atómico en donde existe
la mayor probabilidad de encontrar al electrón.
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
Comprensión de conceptos:
1. ¿Por qué es necesario repetir los experimentos para comprobar una
hipótesis?
2. ¿En qué difiere el modelo moderno de la nube electrónica del modelo
planetario original de Bohr del átomo?
3. Di cuántos electrones hay en cada nivel energético de cada uno de los
siguientes elementos y después escribe el símbolo de puntos de Lewis de
cada átomo:
a. Argón, que tiene 18 electrones
b. Magnesio, que tiene 12 electrones
c. Nitrógeno, que tiene 7 electrones
d. Azufre, que tiene 16 electrones
e. Kriptón, que tiene 36 electrones
4. ¿Qué cambio ocurre en un átomo cuando emite luz?
5. ¿Cuál es el número atómico del calcio? ¿Qué te indica ese número acerca
de un átomo de calcio?
6. Si el núcleo de un átomo contiene 12 protones, ¿cuántos electrones hay en
el átomo neutro? Explícalo.
7. Un átomo de sodio tiene 11 protones, 11 electrones y 12 neutrones. ¿Cuál
es su número atómico? ¿Cuál es su número de masa?
8. Describe las diferencias entre las ondas ultravioletas, las ondas de la luz
visible y las ondas infrarrojas. ¿Cuál es la semejanza de esas ondas?
9. Dado la información que se te presenta para cada elemento, llene los
espacios vacíos:
Elemento
Número
Atómico
Cloro
17
Carbono
Número de Numero
protones
de Masa
35
6
Cobalto
6
60
Plomo
27
82
Azufre
Yodo
Número de Número
electrones
de
Neutrones
16
53
125
16
131
10. Completa el siguiente cuadro para cada uno de los elementos dados:
Elemento
Número
Electrones
de Configuración
electrónica
Notación Puntual
o de Lewis
Magnesio
Azufre
Potasio
Cromo
Cobre
Arsénico
Kriptón
Estroncio
Yodo
APLICACIÓN DE CONCEPTOS
11. Un átomo tiene 20 protones y un número de masa de 44. Otro átomo tiene
20 protones y un número de masa de 40. ¿Cuál es la representación de
cada uno de estos átomos? ¿Cómo explicas la diferencia entre los números
de masa?
Razonamiento crítico
12. ¿Cuál es la relación entre un átomo que tiene 12 protones, 12 neutrones y
12 electrones y uno que tiene 12 protones, 13 neutrones y 12 electrones?
13. ¿Cuál es la relación entre un átomo cuyo número atómico es 6 y su número
de masa es 14 y un átomo con número atómico de 7 y número de masa de
14?
Química Cotidiana
14. Los aceleradores de cohetes usados para el lanzamiento de
transbordadores espaciales deben contener un combustible y un oxidante.
¿Por qué es necesario un oxidante de los cohetes?
Química y sociedad
15. Aunque la ley de la conservación de la materia se aplica a todo, ¿por qué el
desperdicio de vidrio es un problema más serio que las hojas que caen de
los árboles o el desperdicio de alimentos?