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Caracterización de los
átomos
Partículas subatómicas
•
Hasta ahora hemos estudiado distintos modelos
atómicos que tratan de explicar cómo son los
átomos.
•
En los modelos atómicos más modernos aparecen
ciertas partículas que constituyen el átomo.
Protón
•
En 1919 Rutherford propuso la existencia de una
partícula que explicara la carga positiva del
núcleo, el protón. Dicha partícula se caracteriza
por:
•
1) Tiene la misma carga que el electrón, pero de
signo contrario.
•
2) Su masa es unas 2000 veces mayor que la del
electrón.
Neutrón
•
Fue descubierto por Chadwick en 1932
•
No tiene carga eléctrica
•
Junto con el protón forma el núcleo de los átomos
Tabla carga y masa
Caracterización de los
átomos
•
Para caracterizar un átomo se usan dos parámetros:
•
1) Número atómico: es el número de protones que
existen en el núcleo atómico. Se simboliza con la
letra Z
•
2) Número másico: es la suma del número de
nucleones (partículas del núcleo) , es decir,
protones +neutrones. Se simboliza con la letra A
•
A=Z+N
Caracterización de los
átomos
Caracterización de los
átomos
•
El número atómico (número de protones) es fijo
para cada elemento. Por ejemplo, el sodio siempre
tiene 11 protones.
•
Si el átomo es neutro, el número de electrones es
igual que el de protones. El átomo de sodio neutro
tiene 11 electrones, que compensan la carga de
los 11 protones existentes.
Caracterización de los
átomos
•
Pueden existir átomos que no son neutros, los
llamados iones.
•
Si el sodio pierde un electrón pasa a tener 10
electrones, frente a los 11 protones que siempre
tiene.
•
Hay una carga positiva de más respecto a las
negativas:
La masa de los átomos
•
Cada átomo tiene su masa característica, pero es
una masa muy pequeña para expresarla en el
sistema internacional ( kg).
•
Por esta razón es necesario introducir una nueva
unidad de masa, la unidad de masa atómica
unificada,u:
La masa de los átomos
•
La masa de los electrones es muy pequeña en
comparación con la masa de protones y neutrones.
Por ello la masa del átomo es aproximadamente la
suma de las masas de estas dos partículas.
•
Se trata de un cálculo aproximado, pero válido en
una primera aproximación.
Isótopos. Aplicaciones
•
Los átomos de un mismo elemento se caracterizan
por tener el mismo número atómico(de protones),
pero el número de neutrones puede variar.
•
Los átomos con el mismo valor de Z pero distinto
valor de A se denominan isótopos. La mayoría de
elementos químicos presentan 2 o más isótopos.
Isótopos radiactivos.
Aplicaciones
•
Ciertos isótopos son radiactivos, es decir, emiten
radiación (que ya estudiamos anteriormente).
•
En medicina, ciertos tipos de radiación son útiles
para destruir células cancerosas ( también las
sanas). Asimismo sirven para obtener imágenes
diagnósticas.
•
En arqueología se usa el carbono 14 para estar
restos orgánicos (no más antiguos de 50000 años)
•
Isótopos radiactivos.
Aplicaciones
Imagen médica
Gestión de residuos
•
Dependiendo del tipo de radiación emitida por el
isótopo se necesitan distintas medidas de
seguridad.
•
Los residuos nucleares son almacenados en los
llamados cementerios nucleares.
La corteza electrónica
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Hasta ahora hemos estudiado sobre todo el núcleo
del átomo ( formado por protones y neutrones).
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La zona más externa del átomo se denomina
corteza electrónica y en ella se encuentran los
electrones.
Ubicación de electrones en
la corteza
•
La corteza del átomo está formada por capas o
niveles de energía, en las que se ubican los
electrones.
•
Dichas capas pueden denominarse con letras
(K,L,M,N...) o números (1,2,3,4,...) si usamos la
palabra nivel en lugar de capa.
Ubicación de electrones en
la corteza
•
Los electrones ocupan primero los niveles más próximos
al núcleo porque son más estables ( niveles de menor
energía).
•
El número máximo de electrones en un nivel viene dado
por 2n², donde n es el número que identifica el nivel o
capa.
•
Los electrones situados en la última capas nivel se
denominan electrones de valencia, y esta capa la capa
de valencia. Capa responsable de las propiedades
químicas.
Ubicación de electrones en
la corteza
Formación de iones
•
Un ion es un átomo que tiene carga eléctrica neta. Se
forma cuando un átomo gana o pierde electrones.
•
Si un átomo gana electrones se forma un ion negativo (
anión).
•
Si un átomo pierde electrones se forma un ion
positivo( catión).
•
Los electrones perdidos salen de las capas más
externas y los ganados se colocan en el lugar
disponible más cercano al núcleo que sea posible.
Formación de iones
•
Los iones se representan colocando a la derecha
del símbolo del átomo un superíndice con un
número entero (nunca se escribe 1) seguido de
signo +(pérdida de electrones) o signo - (ganancia
de electrones).