ESTRUCTURA ATÓMICA

El átomo es la  partícula más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad a través de cambios físicos y químicos.Los átomos  están constituidos por  un núcleo y  una corteza electrónica. En el primero se encuentran partículas cargadas positivamente, llamadas protones  y partículas neutras llamadas neutrones. En la segunda, se encuentran partículas cargadas negativamente, llamados electrones. Debido a la extrema pequeñez de los átomos, su masa no puede ser determinada mediante el uso de instrumento alguno, y para poder mensurarlas, se ideó una unidad acorde: la  unidad de masa atómica  o uma, que se define como 1/12 de la masa del átomo de  12C, y equivale a 1,67 x 10-24 g.Las propiedades y ubicación de las partículas subatómicas fundamentales se encuentran resumidas en el siguiente cuadro:

Partícula (símbolo)

Ubicación Masa aproximada (uma)

Carga (escala relativa)

protón (p o p+) Núcleo 1 +1neutrón (n o no) Núcleo 1 0

electrón  (e-) Corteza 1/1800 -1

Tabla I.1 Partículas fundamentales de la materia

El átomo consiste en núcleos positivamente cargados, muy pequeños y densos, rodeados por nubes de electrones a distancias del núcleo relativamente grandes.

El núcleo atómico, debido a la presencia de los protones, está cargado con tantas cargas positivas como protones posea, y prácticamente la totalidad de la masa del átomo está contenida en él. En la corteza electrónica se encuentran tantos electrones como protones haya en el núcleo, dando así un átomo eléctricamente neutro. Los electrones se distribuyen alrededor del núcleo y son los que intervienen en las reacciones químicas. El radio de un núcleo atómico es de 10-13 a 10-12 cm aproximadamente. Los radios de los átomos son aproximadamente del orden de 10-8 cm (1 Å) (Å: Amstrong), esto es,  casi  100.000 veces mayores por lo cual el átomo debe tener una estructura relativamente "vacía".

1Å =10-10 m =10-8 cm1nm =10-9m = 10-7 cm1pm = 10-12 m = 10-10 cm

Núcleo atómico

  Número atómicoEl número atómico de un elemento corresponde al número de protones que contiene cada uno de sus átomos.  Se identifica con la  letra  Z.  En base a este número se ubican los elementos en la tabla periódica. Z define al elemento. A cada átomo con un número  atómico determinado se le asigna un símbolo por el cual se lo reconoce. En otras palabras, los átomos del mismo elemento tendrán igual Z, y los de elementos diferentes, diferente Z.

Por ejemplo:  Z=11 corresponde al elemento Na                    Al elemento Fe le corresponde el Z=26

  Número másicoEl número másico de un átomo se define como la suma del número de protones y de neutrones que posee y se representa con la letra A.La vinculación entre A y Z está dada:A = Número de protones + Número de neutronesA = Z + Número de neutrones

Debido a que las partículas nucleares son las que poseen masa apreciable, siendo la de cada una de ellas de aproximadamente 1 uma, el número de estas partículas da la masa del átomo expresado en umas.Por ejemplo: Un átomo del elemento K (potasio) posee 19 protones y 20 neutrones, lo que determina que A=39 y la masa atómica será 39 umas.

  Símbolo nuclearSe representa al átomo con el símbolo del elemento que le  corresponde; a la izquierda y arriba del símbolo se escribe el  número másico (A) y a la izquierda y abajo se coloca el número atómico (Z).

A     X siendo X el símbolo del elemento Z

Ejemplo: 37

    Cl 17 

Significa que ese átomo de cloro posee en su núcleo 17 protones, y  37-17=20 neutrones. Por ser una estructura neutra, tendrá 17 electrones en la corteza electrónica.

  Isótopos

 Son átomos que poseen igual número de protones y diferente número de neutrones, es decir que son átomos del mismo elemento y de diferente número de neutrones, o en otras palabras, de igual Z y de diferente A.

Por ejemplo: 14 12

    C C     6  6  

Muchos elementos existen en la naturaleza formando varios isótopos aunque normalmente uno de ellos es más abundante que el resto. En la Figura I.1 se muestra el ejemplo correspondiente al  Ne:

Por ejemplo: El elemento H consta de 3 isótopos:

1 2 3

    H H H1  1  1