3. ESTRUCTURA ATÓMICA DE LA MATERIA
Los modelos atómicos dicen que el átomo tiene dos partes: nucleo y corteza:
-El nucleo es la parte central del atomo y contiene particulas con carga electrica positiva, los protones, y particulas sin carga electrica, los neutrones
-La corteza es la parte exterior del atomo. Ella contiene los electrones, que son particulas con carga negativa. La masa de un electrón es unas 2000
veces menor que la de un protón.
En condiciones normales los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de
protones que de electrones.
MASA Y CARGA
continuación se muestran algunos datos sobre las partículas subatómicas:
- De estos datos se puede observar que:
- Las masas del protón y neutrón son prácticamente idénticas.
- La masa del electrón es prácticamente despreciable respecto las masas de los protones y
neutrones. Por ello se dice que casi el 100% de la masa del átomo se concentra en el núcleo.
- La carga del protón y del electrón son iguales, pero de signo contrario. Como hay el mismo número
de protones y de electrones, la carga total del átomo es cero.
- El neutrón es una partícula sin carga
Tamaño relativo de átomo y núcleo
El tamaño exacto de un átomo es difícil de calcular, ya que las nubes de electrones no cuentan con bordes
definidos. Por otra parte, el tamaño de los átomos de los distintos elementos en diferente. Sin embargo, y
tomando como referencia el átomo de hidrógeno, el radio atómico sería de aproximadamente 10-10 m y el
radio del núcleo sería del orden de 10-14 m. Comparando ambos tamaños, se observa que el núcleo de un
átomo es cerca de 10.000 veces menor que el átomo mismo, y sin embargo, concentra prácticamente el
100% de su masa (ya que la masa de los electrones es despreciable respecto la masa de protones y
neutrones). Entre el núcleo y la corteza existe un gran espacio vacío, donde no hay absolutamente nada.
Para comparar, el átomo tendría el tamaño de un estadio, el núcleo sería del una canica colocada en el centro, los electrones serian como polvo agitadas por el viento
alrededor de los asientos y el resto estaría vacio.
IDENTIFICACION DE LOS ATOMOS
NUMERO ATOMICO Y MASICO
En los elementos quimicos se identifican por el numero de protones que contiene su nucleo, ya que es un numero fijo por cada elemento. por lo que se distinguen los elementos por el numero de protones de su nucleo.
Por ejemplo, todos los átomos de hidrógeno tienen 1 protón en su núcleo, todos los átomos de oxígeno
tienen 8 protones en su núcleo, todos los átomos de hierro tienen 26 protones en su núcleo, etc.
El número de protones en el núcleo del átomo de un elemento se denomina número atómico o “ Z ” . En el
sistema periódico el número atómico va aumentando en una unidad al pasar de un elemento al siguiente,
lo cual permite ordenar de forma creciente los elementos por el número de protones en su núcleo, y por
tanto, por su masa atómica.
Como los atomos son electricamente neutros (presentan el mismo numero de electrones y protones), el numero atomico sirve para saber cual es la cantidad de electrones en en el nucleo.
A la suma del número de protones y neutrones que forman el núcleo atómico se le llama número másico
“ A ” . Es habitual representar el símbolo de un elemento X cualquiera acompañado de los valores de A y Z,
conteniendo así toda la información necesaria para conocer fácilmente el número de protones, electrones
y neutrones.
IONES
En situación normal, la materia es neutra, y sus átomos presentan el mismo número de protones que de
electrones. Sin embargo, en determinadas circunstancias, los átomos pueden cargarse formando iones.
La electrización del átomo puede ser positiva, dando lugar a cationes (iones positivos), o negativa,
produciendo aniones (iones negativos).
¿Cómo se forma un ion? En el átomo, los protones están muy fuertemente ligados al núcleo, mientras que
los electrones se encuentran en la parte más externa del átomo, orbitando alrededor del núcleo. Es decir,
los átomos pueden ganar o perder electrones con mucha más facilidad. Por tanto, cuando se forma un
ion, el número de protones en el núcleo no cambia. Lo único que varía es el número de electrones,
que aumenta o disminuye
Un ion se representa mediante el símbolo del elemento del que procede, con un superíndice a la derecha,
que indica la carga que posee mediante un número y su signo (+ ó -).
Un superíndice positivo indica el número de electrones perdidos por el átomo, dando lugar a un ion
con la carga positiva indicada.
Un superíndice negativo indica el número de electrones ganados por el átomo al formar el ion
negativo correspondiente.
Ejemplos:
Ca2+ ion calcio (átomo de calcio que ha perdido 2 electrones, cargándose positivamente).
As3− ion arseniuro (átomo de arsénico que ha ganado 3 electrones, cargándose negativamente).
Br− ion bromuro.
Li+ ion litio.