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QUIMICA I
PARTÍCULAS SUBATÓMICAS, MASA ATÓMICA, NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO DE
MASA
NOMBRE DEL ALUMNO(A) ___________________________________________________
FECHA _________________
GRUPO ________
CALIFICACIÓN __________________
PARTÍCULAS SUBATÓMICAS
Conocemos que un átomo no es indivisible, más bien cada átomo esta formado por partículas
subatómicas: electrones, protones y neutrones.
Estas partículas subatómicas tienen propiedades importantes que debe conocer, la masa y la
carga. Tal vez conozca las baterías de los automóviles, tienen una terminal positiva y una negativa. La
carga también puede ser positiva o negativa. De igual manera las partículas subatómicas pueden tener
carga relativa +1, una carga relativa –1, o no tener carga. Esta carga se representa como un exponente.
El electrón abreviado e- fue descubierto en 1879 por el químico y físico ingles W. Crookes.
Durante los 30 años siguientes el trabajo del físico ingles J.J.Thomson y del físico estadounidense
Robert A Millikan, establecen la carga y la masa real del electrón. Por lo que algunos textos mencionan
como el descubridor del electrón a J.J. Thompson. La carga relativa es –1 y la masa de un solo electrón
9.109X10–28 g (despreciable aun en umas). De manera que, para fines prácticos, podemos considerar
insignificante la masa de un electrón.
Tubo de W. Crookes
tubo de J.J. Thomson
Aunque los electrones no se pueden ver a simple vista puede sentir sus efectos, por ejemplo
cuando se peina con un cepillo de caucho, los electrones de su cabello pueden adherirse al peine y este
puede atraer pequeños pedazos de papel. O cuando camina por una alfombra y luego se acerca a
determinados objetos, recibe un choque eléctrico, debido a que los electrones de la alfombra se
acumularon en su cuerpo y usted los pasa a los objetos cuando los toca.
El protón que se abrevia “p o p+ “fue descubierto en 1886 por el físico alemán Eugen Goldstein.
El demostró que el protón tiene carga positiva, opuesta a la carga del electrón. Thomson realizo
mediciones que permitieron calcular la masa del protón. La carga relativa en un protón es +1, y la masa
de un solo protón es de 1.6726X10-24 g (1.0073 uma). Para la mayor parte de los cálculos la cifra se
redondea a 1 uma.
El neutrón, abreviado “n o n°, fue descrito por primera vez en 1932, por el físico ingles J
Chadwick. El neutrón no tiene carga y la masa de un solo neutrón es de 1.6748X10-24 g (1.0087
uma).Nuevamente una cifra se redondea a 1 uma en la mayor parte de los cálculos.
MASA ATÓMICA
La masa de un átomo también es una cantidad muy pequeña demasiado pequeña para poder
determinarla aun con la balanza más sensible. Por métodos indirectos los científicos han encontrado que
la masa de un átomo de hidrógeno es de 1.67x10-24 g, que la masa de un átomo de oxígeno es de
2.66X10-23 g. Como esta masa es muy pequeña, los químicos han desarrollado una escala de masas
relativas de los átomos denominada la escala de masa atómica (peso atómico). La escala se basa en un
valor arbitrario de exactamente 12 unidades de masa atómica (uma) para un átomo de carbono 12C. Por
tanto, una unidad de masa atómica en esta escala equivale a la doceava parte de la masa de un átomo
de carbono-12. Un átomo dos veces más pesado que el átomo de carbono-12 tendrá una masa de 24
umas.
Cómo se obtiene una masa relativa
NUMERO DE MASA Y NUMERO ATOMICO.
Como están acomodados las tres partículas subatómicas en un átomo. Los experimentos realizados en
1911 por el físico, ingles E. Rutherford (1871-1937) demostraron que casi toda la masa del átomo está
concentrada en una región central muy pequeña llamada núcleo. Además demostró que el núcleo tiene
carga positiva. La estructura del átomo nucleado, según lo describió Rutherford se deduce de cuatro
observaciones:
1.
Todos los protones y neutrones se encuentran en el centro del átomo, en el núcleo. Puesto que
la mayor parte de la masa del átomo está concentrada en esta región tan pequeña, el núcleo del átomo
tiene una densidad muy alta. Asimismo, en razón de que los protones tienen carga positiva y los
neutrones son neutros, la carga relativa en el núcleo debe ser positiva e igual a la cantidad de protones.
2.
La cantidad de protones más la cantidad de neutrones es igual al número de masa (A) del átomo
debido a que la masa del electrón es insignificante. Por lo tanto, la cantidad de protones presentes es
igual al número de masa menos la cantidad de protones (número atómico Z).
Número de neutrones = número de masa – cantidad de protones
Número de neutrones =
A- Z
21
Número de masa(A)
Na
11
Número atómico(Z)
3.
Un átomo es eléctricamente neutro. En un átomo neutro, la cantidad de protones es igual a la
cantidad de electrones. Si un átomo pierde o gana electrones se convierte en un ion. En los iones, la
cantidad de electrones no es igual a la cantidad de protones y por lo tanto tiene carga positiva o
negativa. Los átomos son neutros; los iones poseen carga.
4.
Fuera del núcleo hay principalmente espacio vacío, pero en este espacio se encuentran los
electrones en ciertos niveles de energía. Los niveles de energía son una serie de áreas fuera del núcleo
de un átomo en las que se localizan los electrones. En estos niveles de energía, los electrones se
encuentran dispersos a una distancia relativamente grande del núcleo.