U1 T1. La constitución del átomo. Modelos

atómicos

Imagen de dominio público. Atomium

¿Te suena de algo el monumento que ves en la imagen?...

Es el Atomium y está en Bruselas, una de las sedes del Parlamento Europeo. Desde su construcción,con motivo de la Exposición Universal de 1958, se ha convertido en uno de los símbolos de la ciudad(como la Torre Eiffel lo es de París, o el Big Ben lo es de Londres,...). El Atomium está formadofundamentalmente por nueve enormes esferas que representan 9 átomos (de hierro, concretamente)unidos entre sí, tal y como están en un cristal de ese metal.

Pero claro, seguro que alguna vez has oído o estudiado que los átomos son las partículas de las queestá compuesta la materia y que sabes que los átomos no son tan grandes ¿verdad? De hecho, sonmuchísimo más pequeños; las esferas del Atomium son unos 150 billones de veces más grandes quelos átomos a los que están representando. Pero cuando cualquier persona piensa en un átomo se leviene a la cabeza más o menos eso... una esfera, aunque no podamos fácilmente hacernos una ideade lo pequeña que es.

Se atribuye al filósofo griego Demócrito, que vivió en el siglo VI A.C., ser el primero que habló deátomos. Demócrito y sus seguidores (los atomistas) pensaban que los átomos eran la unidad básicade la que está hecha toda la materia y que era indivisible. De hecho, la palabra átomo viene delgriego y significa indivisible.

Lejos estaban de sospechar todas las maravillas que se encierran en un pequeño átomo. Maravillasque tú... estás a punto de conocer.

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“La materia sepuede dividir

indeterminadamenteen partículas cadavez más pequeñashasta obtener unas

diminutas eindivisibles,

llamadas átomos"

Demócrito

Imagen de autor desconocido

En este tema te vas a acercar a la constitución interna de los átomos. Trataremos dedar respuesta a preguntas como: ¿Son los átomos indivisibles, como pensabaDemócrito?, ¿hay algo más pequeño que los átomos?, si es así... ¿cómo se organiza elinterior de los átomos?

Para hacerte una idea rápida de lo que vas a aprender en este tema, haciendo clic enel botón de más abajo podrás ver un vídeo que te lo cuenta de forma muy resumida.

Actividad de Lectura

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1.- Modelo de Dalton

¿Has oído alguna vez hablar del daltonismo? Seguro que sí.

Es un defecto de la visión que padecen algunas personas y que les hace confundirciertos colores. Lo que una persona ve de color rojo, por ejemplo, un daltónico lo vede color azul.

Imagen de dominio público. Test de daltonismo.

Mira la imagen de arriba a ver qué número ves... ¿Has visto un 825? ¿Sí? Puesentonces no eres daltónico. Pero si no es así... deberías hacerte pruebas paradescubrirlo... puede que lo seas y aún no lo sepas.

Y... ¿qué tiene todo esto que ver con los átomos? Pues la verdad es que nada. Bueno,casi nada. El daltonismo se llama así en honor al primer protagonista de nuestrahistoria sobre los modelos atómicos: John Dalton.

A la edad de 26 años, Dalton le regaló a su madre una medias que él creía eran decolor azul. Pero resulta que no, que eran rojas (un color nada apropiado para unamujer de la edad de la madre de Dalton). Entonces fue cuando empezó a investigaresa incapacidad suya para distinguir algunos colores y fue el primero en hacer unadescripción científica de este defecto de la visión.

Pero no es por eso por lo que tú vas a estudiar aquí a Dalton, sino porque fue él quien, después demuchos siglos de olvido, volvió a fijarse en la teoría atomista para explicar cómo y de qué estabahecha la materia.

Lo que Dalton pretendía retomando la teoría atómica era explicar ciertas regularidades que seobservaban en la forma en que unas sustancias reaccionaban con otras, en las reaccionesquímicas. Estas regularidades, conocidas como leyes ponderales de la química, eran bienconocidas y estaban bien documentadas en la época de Dalton (siglo XIX).

Pre-conocimiento

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Algunas de las leyes ponderales, pero no las únicas, son las siguientes:

Ley de conservación de la masa: Establece que en toda transformaciónquímica, permanece invariable la masa total del sistema, es decir, la masa total delas sustancias que reaccionan es exactamente igual a la masa total de lassustancias que se producen en la reacción.

Ley de las proporciones constantes: Establece que cuando varios elementosse combinan entre sí para dar un determinado compuesto, lo hacen siempre en lamisma proporción en masa.

Pues éstas leyes tan simples, y algunas más, conocidas como Leyes Poderales, eranlas leyes que se utilizaban para estudiar los procesos químicos.

¿Nada más que esto se conocía?, ¿éstas eran todas las leyes de la Química?. Puespeor aún, todas estas leyes fueron obtenidas de forma experimental, y ni tan siquierahabía una teoría sobre la materia que las explicara.

Si tienes curiosidad por conocer más cosas sobre estas Leyes Poderales, puedesutilizar el siguiente enlace:

Leyes Poderales de la Química

Dalton sugirió que todas esas leyes de la Química se podrían explicar muy fácilmente si suponemosque la materia está formada por átomos. Imaginaba los átomos como esferas rígidas, indivisibles eindestructibles, de tal manera que los átomos de cada elemento químico eran todos iguales entre sí,pero diferentes a los de los demás elementos.

Imagen de dominio público. John Dalton.

“La materia está compuestade átomos de diferentes

masas, que se combinan enproporciones sencillas para

formar compuestos"

John Dalton

Actividad

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Imagen de dominio público.

Átomo de Dalton.

Las hipótesis en las que Dalton basaba su modelo eran las siguientes:

Los elementos están formados por partículasdiminutas, e indivisibles llamadas átomos. Losátomos de un mismo elemento son todos igualesentre sí en masa, tamaño y en cualquier otrapropiedad.

Los compuestos químicos están formados porunas partículas, llamadas moléculas, todas igualesentre sí. Es decir, las moléculas se forman por launión de varios átomos.

En las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, sólocambia la manera en que están unidos. Las reacciones químicas son pues unaredistribución de los átomos.

¿Qué explica la teoría atómica de Dalton?.

Los fenómenos eléctricos de la materia.

Que la materia está constituida por átomos

Que en el interior de los átomos hay cargas negativas.

Ninguna de las anteriores es cierta.

Pregunta de Elección Múltiple

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2.- Modelo atómico de Thomson

Con este modelo tan simple de Dalton, podían explicarse de manera satisfactoriatodas las leyes de la Química que se conocían. Pero pronto se encontraron evidenciasde que este estupendo y simple modelo no era capaz de explicarlo todo.

La acción de la corriente eléctrica sobre las sustancias hace que se descompongan eniones, los cuales tiene carga eléctrica. ¿De dónde sale esa carga eléctrica?. Si losátomos son pequeñas esferas, sin carga, la carga eléctrica sólo puede explicarse por laruptura de los átomos, por la acción de la electricidad. Pero, si con la electricidad serompe el átomo, ya hay algo más pequeño, y por tanto, el átomo no será ni indivisibleni indestructible.

Imagen de dominio público.

Joseph J. Thomson.

Propiedadesdel electrón:

Thomson, a finales del siglo XIX, realizó varios experimentos con los tubosde rayos catódicos, que le permitieron descubrir una partícula más pequeñaque el átomo, el electrón.

¿No sabes lo que son los tubos de rayos catódicos?, ¿los de los viejostelevisores?, pues si es así, pulsa en este enlace a la wikipedia donde teexplicarán muy bien lo que es. Pero no entres en muchas profundidades,que los rayos catódicos no son el objetivo de estudio de este tema.

Iniciación Interactiva a la materia. Animación deMariano Gaite Cuesta

En la anterior animación puedes observar que al aplicar una diferencia de potencial entre losextremos se produce la emisión de radiacción, en forma de luz verde, y que ésta se trasmite en línearecta. Esta radiacción se denominó rayos catódicos, por proceder del cátodo. Esto lo puedesobservar pulsando el botón Apagar/Encender tubo. También puedes observar, pulsando en el botónAplicar/quitar campo, que al aplicar un campo eléctrico, o magnético, sobre la trayectoria de losrayos, éstos se devían, lo que indica claramente que se trata de partículas cargadas negativamente.

Tras el estudio detallado de las desviaciones producidas en los tubos de rayos catódicos, se encontróque se trataba de partículas cargadas negativamente y fácilmente desviables (de poca masa). Sepudieron describir las características de un diminuto electrón.

Se encontró que el electrón era una partícula con una masa extremadamente

pequeña, exactamente 9,1 10-31 kg. También se encontró que el electrón

tenía una carga eléctrica negativa, con un valor de 1,6 10-19 C.

Pre-conocimiento

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me = 9,1 10

-31 kg

qe = - 1,6 10

-19 C

El culombio (C) es la unidad de carga eléctrica en el Sistema Internacional deUnidades. Se define como la cantidad de carga que pasa por la sección de unconductor eléctrico en un segundo, cuando la corriente eléctrica es de un

amperio, y se corresponde con la carga de 6,24 × 1018

electrones.

El electrón es una partícula constituyente del átomo, caracterizada por:

Carga eléctrica negativa.Masa extremadamente pequeña.

Imagen de dominio público.

Modelo de Thomson

Imagen de dominio público.

Pudin de pasas

Pues si el electrón es una partículaconstituyente del átomo, ¿cómo sonlos átomos por dentro?.

Thomson ideó un modelo del átomoen el que suponía que era como unaesfera de electricidad positiva y quelos electrones, cargadosnegativamente, estaban encajadosen ella, la en cantidad suficientecomo para neutralizar la carga positiva.

Este primer modelo sobre la estructura interna del átomo, seconoce como "Pudin de pasas", pues los electrones están incrustados como las pasas en un pudin.

Según el modelo atómico de Thomson el átomo está compuesto por electrones decarga negativa, incrustados en un átomo positivo, como pasas en un pudin.

Actividad

Actividad

Actividad de Espacios en Blanco

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En el modelo atómico que propuso, Thomson imaginó el como una esfera

compacta de carga , en la cual se encuentran incrustados los

con su carga , como el átomo es ,

la carga positiva se compensa con la carga negativa de los .

Averiguar la puntuación Mostrar/Ocultar las respuestas

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3.- Modelo atómico de Rutherford

Imagen de dominio público.

Ernest Rutherford

¿Sabías que Ernest Rutherford era hijo de un granjero ymecánico de Nueva Zelanda?. Desde muy joven destacócomo un brillante estudiante, lo que le permitió conseguir lasbecas para continuar sus estudios. Así consiguió finalizarlosen el Reino Unido, donde prosiguió su actividadinvestigadora.

A Rutherford, se le considera el padre de la Física nuclear ehizo grandes contribuciones al mundo de la Física. Obtuvo elpremio o Nobel de Química, y no el de Física, por susaportaciones que ayudaron a comprender la estructura de lamateria.

Propiedadesdel protón:

mp = 1,7 10

-27 kg

qp = + 1,6 10

-19 C

Según el modelo de Thomson, el electrón es una partícula constituyente del átomo, que tiene carganegativa. Pues si el electrón es negativo y es un componente del átomo, que es neutro neutro, es deesperar que en el átomo se encuentren también otras partículas con carga positiva.

Pues si las cargas negativas son partículas, electrones, ¿por qué no van a ser también partículas lascargas positivas?

Desde luego que no transcurrieron muchos años hasta que se encontraraesta nueva partícula, el protón. Se atribuye a Rutherford el descubrimientodel protón, una partícula con una masa muy grande, comparada con la del

electrón (mp = 1,7 10-27 kg) y una carga exactamente igual a la del

electrón, pero de signo positivo (qp = 1,6 10-19 C).

El protón es una partícula constituyente del átomo, que tiene:

Carga positiva y de igual valor a la del electrón.Una masa mucho mayor a la del electrón, unas dos mil veces.

Pre-conocimiento

Actividad

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Descubierta otra partícula subatómica, el protón, se tuvo de nuevo la necesidad deidear un modelo para el átomo, a fin de comprender cómo están situados los protonesy los electrones en el interior del diminuto átomo.

Rútherford, realizó un sencillo experimento que le permitió establecer un nuevomodelo. Pulsa en el botón que hay más abajo para ver un vídeo subtitulado donde semuestra dicho experimento.

Imagen de dominio público.

Modelo de E. Rutherford

Rutherford propuso una visión revolucionaria del átomo. Sugirióque el átomo consistía de un pequeño y denso núcleo cargadopositivamente, donde se situarían los protones, rodeado de unremolino de electrones que orbitan alrededor.El átomo propuesto por Rutherford se parecía a un pequeñosistema solar con el núcleo cargado positivamente siempre en elcentro y con los electrones girando alrededor del núcleo, comolos planetas giran alrededor del Sol, por ello se le conocetambién como modelo planetario del átomo.

El átomo está constituido por un núcleo central en el quese encuentra localizada la casi totalidad de la masa y todala carga positiva. En torno a este núcleo y a grandesdistancias (relativas) de él se encuentran los electronesgirando a gran velocidad para que se compense la fuerzade atracción electrostática por el núcleo positivo.

Además con objeto de que el átomo sea eléctricamente neutro,la carga positiva del núcleo ha de ser exactamente igual a la carga de los electrones. Es decir, elnúmero de protones del núcleo es el mismo que el de electrones de la corteza.

Según el modelo atómico de Rutherford los electrones orbitan en el espacio vacíoalrededor de un minúsculo núcleo atómico, situado en el centro del átomo donde seencuentran los protones.

Así pues, Este modelo resulta revolucionario, por varios aspectos:

El átomo está constituido por dos partes, el núcleo, donde se encuentra toda la cargapositiva y casi toda la masa y la corteza donde orbitan los electrones.

Considera que el átomo está prácticamente vacío, pues, alrededor del minúsculo núcleo,giran, a grandes distancia, los diminutos electrones, resultando la mayor parte del espacio delátomo vacío.

El modelo predice la existencia de una partícula aún no descubierta, el neutrón:

Actividad de Lectura

Actividad

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10 de 20 06/07/2012 2:40

Si en el núcleo se encuentra casi toda la masa, y en él se encuentran los protonessolamente, debe faltar algo muy pesado en el núcleo, pues los átomos tiene mayor masa quela de los protones que hay en el núcleo.

El modelo establece que en el núcleo se encuentran los protones. Pero ¿Cómo en unespacio tan pequeño, van a encontrarse sólo los protones, que son positivos?, tiene quehaber algo más, que compense las repulsiones entre los protones en el núcleo y permitaexplicar su estabilidad.

Este modelo, no obstante tiene algunas deficiencias:

Cuando Rutherford postuló el modelo, no se conocía la existencia de losneutrones, por lo que estos no son considerados en el modelo. Por tanto no quedaexplicada adecuadamente la estructura del núcleo de los átomos.

La Teoría electromagnética dice que una carga acelerada emite energía enforma de radiación electromagnética. Por lo que el electrón, que en este casoposee la aceleración radial (por describir una órbita circular alrededor del núcleo),debe emitir energía. Pero al emitir energía, el electrón debe hacerlo a costa de supropia energía cinética, lo cual originaría que fuera acercándose progresivamenteal núcleo, cayendo finalmente a él. Por tanto, y según este modelo, el átomo nosería estable.

Hay una continuidad en el átomo, es decir, es posible cualquier estadoenergético, lo cual entra en contradicción con algunas propiedades atómicas quese ponen de manifiesto cuando se estudian los espectros atómicos.

Pulsando en el botón que hay a continuación, podrás ver y escuchar un vídeo dondese explican mejor algunas de esta dificultades.

El modelo atómico de Rutherford propone un constituido por una partecentral, llamada en la que se encuentra localizada casi toda la ytoda la carga y alrededor de él, en la se encuentranlos , que poseen carga .

Enviar

Completa el siguiente texto con las palabras que faltan:

Actividad de Lectura

AV - Actividad de Espacios en Blanco

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11 de 20 06/07/2012 2:40

Según el modelo de Rutherfor, ¿cuáles de las siguientes partículas se encuentran en elnúcleo?

Los electrones.

Los protones.

Los neutrones.

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4.- Modelo atómico de Bohr

Imagen de dominio público.

Niels Bohr.

¿Sabías que el profesor Niels Bohr era un amante de las"pelís" del Oeste?. Le encantaba ir a ver los "Western" con sualumnos y luego continuar con interminables charlas sobrelas complicadas tramas que involucraban a indios hostiles,valientes cowboys, forajidos, sheriffs, camareras, buscadoresde oro y otros personajes del viejo oeste".

Según cuentan, de niño no parecía muy inteligente, y, por sifuera poco, hablaba a medias, debido a un leve defecto en elhabla.

Ello no impidió a este físico danés, obtener el premio Nobelde Física por sus contribuciones a la explicación de la estructura de los átomos.

Propiedadesdel neutrón:

mn = 1,7 10

-27 kg

qn = 0

Quizás la principal dificultad del modelo atómico propuesto por Rutherford, era explicar cómo en unespacio tan pequeño como el núcleo, pueden situarse todos los protones del átomo. ¿Qué hay en elnúcleo que hace que todos esos protones positivos, situados tan cerca unos de otros no se repelan?.¿Que hay, además de los protones, en el núcleo, y que hace que sea estable?. La tercera partícula constituyente del átomo, que ya predijo Rutherford,tardó mucho en encontrarse, más de 30 años. Se descubrió por casualidad alestudiar la reacciones nucleares. La explicación de esta tardanza está en quedado que no tiene carga eléctrica, no es fácil detectarla. Esta nueva partícula, el neutrón, tiene una masa similar a la del protón (m

n

= 1,7 10-27 kg) y no tiene carga eléctrica, es neutra.

El neutrón es una partícula constituyente del átomo que tiene:

una masa similar a la del protón.No tiene carga eléctrica. es una partícula neutra.

Bohr desarrolló un nuevo modelo atómico, basado en modelo planetario de Rutherford, realizando lascorrecciones necesarias para evitar los inconveniente que éste tenía.

Pre-conocimiento

Actividad

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13 de 20 06/07/2012 2:40

Imagen de dominio público.

Modelo atómico de Bohr.

Su modelo está basado en tres postulados:

Primer postulado: El átomo estáconstituido por una parte central, el núcleo,en la que se localizan los protones yneutrones, por tanto tiene la carga positivay casi toda la masa. En torno a este núcleo,en la corteza, giran los electrones en órbitascirculares de manera que compense laatracción por parte del núcleo.

Segundo postulado: El electrón sólopuede orbitar alrededor del núcleo enciertas órbitas estacionarias, en las que noirradia energía. Es decir, sólo son posiblesdeterminadas órbitas, en las que loselectrones pueden encontrarse de formaestable, que se sitúan alrededor del núcleocomo las capas de una cebolla. Las órbitasmás estables, de menor energía son las máspróximas al núcleo, aumentando la energíadel electrón, cuando se sitúa en las más exteriores.

Tercer postulado: Los electrones pueden saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar porestados intermedios, esto implica la correspondiente emisión o absorción de energía,normalmente en forma de radiación luminosa. Cuando un electrón salta de un nivel a otro, laenergía (absorbida o emitida) se corresponde con la diferencia de energía entre ambas órbitas.Por lo tanto, la emisión o absorción de energía por parte del átomo, solo tiene lugar a unasfrecuencias concretas, y además las frecuencias de emisión y de absorción son idénticas.

Imagen de dominio público.

Átomo de litio

Bohr establece un modelo según el cual, el átomo estáconstituido por el núcleo, donde se encuentran los protonesy neutrones y la corteza, donde orbitan los electrones endeterminadas órbitas estacionarias, que se distribuyen encapas como en una cebolla. Los electrones pueden pasar deunas órbitas a otras, emitiendo o absorbiendo radiaciónelectromagnética.

En el siguiente enlace accederás a un vídeo divulgativo de "El Universo Mecánico" y podrás conoceralgo más sobre este modelo.

Pronto se vio que este modelo tenía algunas dificultades, por lo que fue necesario introducir nuevascorrecciones a fin de salvarlas.

El modelo atómico resultante se conoce como Modelo Atómico de Bohr-Sommerfeld e incluye las

Actividad

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siguientes correcciones:

Pueden existir, junto a las órbitas circulares, órbitas elípticas para los electrones, de manera quepara cada valor del nivel energético, automáticamente quedaba fijado el número de posibles órbitas(circulares o elípticas). Es decir, eran posibles diferentes formas para las órbitas del electrón dentrode una capa, que posteriormente se designaron mediante las letras: s, p, d, f... Esto viene asignificar que en un nivel energético, puede haber varios subniveles.

Otra corrección supone que para las órbitas elípticas son posibles varias orientaciones espaciales,resultando diferentes órbitas para el electrón, todas con idéntica energía.

Las órbitas de tipo s tienen una sola orientación. Es decir, en cada capa hay unasola órbita de tipos s.

Las órbitas de tipo p pueden tener tres posibles orientaciones. Es decir, en cadacapa hay tres órbitas de tipo p.

Las órbitas de tipo d pueden tener cinco posibles orientaciones. Por lo tanto, encada capa hay cinco órbitas de tipo d.

Las órbitas de tipo f pueden tener siete posibles orientaciones. En cada capahabrá siete órbitas de tipo f.

...

Finalmente se encontró que son posibles dos estados para el electrón que se encuentra en unaórbita determinada, dicho de otra forma, en una órbita pueden encontrarse hasta dos electrones.

Animación licencia GNU

El átomo está formado por un núcleo central, donde seencuentran los protones y los neutrones, y a su alrededor, en lacorteza, en órbitas estacionarias, se sitúan los electrones. Estasórbitas pueden ser circulares o elípticas y tener diferentesorientaciones, y en cada una de ellas pueden situarse comomáximo dos electrones.

¿Sabias que la mayoría de las propiedades químicas de los elementos dependenmucho de los electrones que tiene en la última capa?.

Así pues, es importante, para poder predecir las propiedades de un elemento, conocercómo se distribuyen los electrones en los niveles y subniveles del átomo, es decir, desu configuración electrónica. Así, conociendo la configuración electrónica de unátomo, podremos predecir con bastante fiabilidad cuáles serán sus propiedades.

Para comprender mejor cómo se expresa la configuración electrónica es muy útil lasiguiente animación, que muestra la configuración electrónica de los diferenteselementos:

Actividad

Pre-conocimiento

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15 de 20 06/07/2012 2:40

Iniciación Interactiva a la materia. Animación de Mariano Gaite Cuesta

Para expresar la configuración electrónica, basta con indicar el número de electronesque tiene en cada capa y como el orden en que se van llenando las órbitas es tanparticular, podemos utilizar la animación anterior y finalmente contar el número deelectrones en cada nivel.

1 2 3 4 5 6

Au 2 8 18 32 18 1

Na

Fe

Ag

Ba

Enviar

Utilizando la animación anterior, encuentra la configuración electrónica de loselementos que se indican en la tabla siguiente y completa la tabla tal como semuestra en la primera fila.

AV - Actividad de Espacios en Blanco

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16 de 20 06/07/2012 2:40

Verdadero Falso

Verdadero Falso

Verdadero Falso

Verdadero Falso

Señalas si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.

La carga del núcleo es negativa, pues allí se encuentran los electrones.

La carga de un protón y de un neutrón son iguales en valor absoluto

La carga eléctrica de la corteza es negativa.

Según el modelo atómico de Bohr, la mayoría del espacio interior del átomo estávacío.

¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas no es posible para un átomo?

(2,8,1)

(2,9)

(2,1)

¿Cuál es la configuración electrónica del carbono (Z=6)?

(2,1)

(4,2)

(2,4)

(2,2,2)

Pregunta Verdadero-Falso

Pregunta de Elección Múltiple

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5.- Constitución del átomo

Imagen de dominio público.

Estadio centenario.

¿Te has hecho una buena idea del átomo?,¿también de su tamaño?.

El átomo es muy, muy, pero que muy

pequeño, su tamaño es del orden de 10-10

m, es decir: 0,0000000001 m. ¿Te hacesuna idea de lo pequeñito que es?. Sitomáramos 10 millones de átomos y loscolocáramos juntos, uno al lado de otro,formaríamos una cadena que mediría, máso menos, un centímetro.

Pero además el núcleo es aún más pequeño,su tamaño es 10 000 veces más pequeñoque el del átomo, así que imaginate... Si elátomo tuviera el tamaño de un campo defútbol, el núcleo tendría el tamaño de un garbanzo y los electrones serían comopequeñas motas de polvo agitadas por el viento entre los asientos.

Si necesitas ayuda para hacerte una idea de las dimensiones del átomo, pulsa en elbotón que hay a continuación y verás una animación en la que podrás acercarte hastaun átomo de carbono, haciendo zoom con la barra inferior.

Las partículas fundamentales son el electrón, el protón y el neutrón, ya que sonnecesarias y suficientes para construir un modelo atómico aceptable y satisfactorio.

ElectrónMasa muy pequeña, depreciable respecto a la de las otras partículas.Carga eléctrica negativa.

ProtónMasa muy grande, unas dos mil veces la del electrón.Carga eléctrica positiva de igual valor que la del electrón.

NeutrónMasa muy grande, similar a la del protón.No tiene carga eléctrica

Actividad de Lectura

Actividad

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¿Cuál es la partícula elemental que tiene menor masa?.

Electrón.

Protón.

Neutrón.

¿Qué partícula tiene carga eléctrica positiva?

Electrón.

Protón.

Neutrón.

¿Cuál fue la última partícula elemental que se descubrió?

Electrón.

Protón

Neutrón.

Si un átomo tiene siete protones, cuatro electrones y cuatro neutrones, ¿cuántaspartículas pesadas tiene?.

Siete.

Once.

Quince.

Pues si el átomo está constituido por tres tipos de partículas: electrones, protones y neutrones, paracaracterizar o representar los átomos de un determinado elemento, tendremos que indicar el númerode partículas de cada clase que posee, es decir:

Número atómico Z: Es el número de protones (y de electrones) que posee elátomo neutro.

Número de Neutrones N: Es el número de neutrones que posee el átomo.Número másico A: Es el número de partículas pesadas que el átomo posee, es

decir,el número de protones y de neutrones ( A = Z + N).

La notación utilizada para representar los átomos es la siguiente:

que puede simplificarse a la forma:

Pregunta de Elección Múltiple

Actividad

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Z: número atómico.A: número másico.

Por ejemplo los siguientes átomos:

se corresponden, respectivametne con los átomos de litio(3 protones, 4neutrones, 3 electrones), sodio (11 protones, 12 neutrones, 11 electrones) yoxígeno (8 protones, 8 neutrones y 8 electrones).

Los átomos de un elemento se caracterizan por el número de protones que tengan,independientemente del número de otras partículas que posean. Por eso tienes que comprender muybien lo siguiente:

Si el número de electrones es distinto del de protones, entonces resulta una carga neta en elátomo, es decir, tenemos un ión (monoatómico). Esto puede conseguirlo el átomo por ganar operder electrones.

Si un átomo gana electrones, tendrá menos protones que electrones, resultando una carganegativa, es decir tendremos un ión negativo, cuya carga coincidirá con el número deelectrones ganados.

Por ejemplo, el ión: está constituido por 8 protones, 8 neutrones y 10 electrones.

Si un átomo pierde electrones, resultará que el número de protones será mayor que el deelectrones, resultando una carga positiva igual a número de electrones perdidos.Por ejemplo, el ión: está constuido por 11 protones, 12 neutrones y 10 electrones.

Cuando tenemos átomos que aunque poseen igual número de protones difieren en el númerode neutrones, se dice que son isótopos.Todos los isótopos de un elemento tienen idénticaspropiedades químicas y solamente difieren en las propiedades físicas que dependen de la masa,por ello se consideran un mismo elemento químico.Por ejemplo, los siguientes átomos son isótopos: los dos tienen 6 protones y 6

electrones, pero el primero tiene 8 neutrones y el segundo sólo tiene 6 neutrones.

Si ya has entendido bien la composición de los átomos, vamos a practicar con lasiguiente animación. Pulsa en el botón "empezar" y construye los átomos que en laanimación te va solicitando, cuando ya tengas las partículas que lo constituyen, pulsaen construir...

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