* Átomo
* Número atómico
* Número de masa
* Notación de un átomo
* Partículas subatómicas
* Partículas fundamentales del átomo
* Iones atómicos
* Átomos especiales
* Isótopos del hidrógeno
* Quarks
E S T R UCT UR A A T ÓM I CAE S T R UCT UR A A T ÓM I CA
El átomo es un sistema energético, eléctricamente neutro. Tiene una parte interna llamado núcleo atómico y una parte externa conocida como corteza atómica, envoltura electrónica, nube electrónica, zona cortical o zona extranuclear.
El átomo es la mínima expresión de un elemento químico. Es la porción hasta donde el elemento conserva sus propiedades y se manifiesta como un sistema material y energético en equilibrio.
El átomo se describe mediante un modelo matemático y probabilístico.
El núcleo atómico es aproximadamente 10000 veces más pequeño que el átomo; en él está concentrada toda la carga eléctrica positiva y casi la totalidad de la masa atómica.
Debido a su pequeño volumen y a su gran masa , posee una gran densidad, en comparación con la envoltura electrónica que tiene un gran volumen y poca masa.
X Y
Z
En el núcleo atómico se encuentran los protones y neutrones (nucleones).
En la corteza atómica se encuentran los electrones ,los cuales se mueven en órbitas no definidas; se ubican en orbitales electrónicos o R.E.E.P.E.S. (regiones espacio energéticas demáxima probabilidad electrónica).
CORTEZA ATÓMICA
NÚCLEOATÓMICO
NEUTRÓN
- -
- -
ELECTRÓN
++ +
+
PROTÓN
NÚMERO ATÓMICO :NÚMERO ATÓMICO :
Equivale al número de protones. También se conoce como número casillero carga nuclear.
Este número (Z) identifica al elemento químico y se utiliza para ubicarlo en la tabla periódica.
Z = #p+
CARGAS ELÉCTRICAS :CARGAS ELÉCTRICAS :El átomo es eléctricamente neutro.
#p+ = # e-
NÚMERO DE MASA O NÚMERO MÁSICO :NÚMERO DE MASA O NÚMERO MÁSICO :
Es la suma de los protones y neutrones. Representa el total de nucleones fundamentales que tiene un átomo.
A = #p+ + #n0
Luego, también se puede escribir:
A = Z + #n0
De donde se concluye:
#n0 = A – ZEl número de masa es diferente a la masa
atómica.
NOTACIÓN :NOTACIÓN :
Se escribe el símbolo del elemento químico; además en la parte inferior izquierda el número atómico y en la parte superior izquierda el número de masa.
EAZESPECIE Z A #p+ #e- #n0
8 16 8 8 8
17 35 17 17 18
80 200 80 80 120
92 238 92 92 146
O168Cl35
17
Hg20080
U23892
Los estudiosos e investigadores del átomo han descubierto algo más de 230 partículas subatómicas, las cuales se pueden clasificar en leptones y hadrones.
Los primeros tienen masa muy pequeña y lo contrario sucede con los segundos.
Mientras que los mesones están formados por un quark y un antiquark; los bariones están formados por tres quarks.
Cabe mencionar que el fotón es una cantidad discreta de energía , no tiene quark y posee masa en reposo=0.
Respecto a las masas se cumple:
mbariones>mmesones>mleptones
La PARTÍCULAS DE INTERCAMBIO como los gravitones, gluones y bosones vectoriales intermedios no han sido confirmados como tales en forma experimental.
PARTÍCULASSUBATÓMICAS
LeptonesHadrones
MesonesBariones
Protones,neutrones,hiperones
Piones,kaones,etaones,tauones
Electrones,positrones,neutrinos
PARTÍCULA
FUNDAMENTAL
MASA ABSOLUTA
(g)
CARGA ABSOLUTA
(C)
LO DESCUBRIÓ
NOTACIÓN
Neutrón 1,67482.10-24 0 Chadwick0n1
Protón 1,67252.10-24 +1,6.10-16 Rutherford+1p1
Electrón 9,1.10-28 -1,6.10-16 Thomson-1e0
De las partículas subatómicas, tres son las partículas estables o fundamentales:
Nota: Las investigaciones y estudios del sabio peruano Santiago Antúnez de Mayolo, constituyeron un gran aporte para el descubrimiento del neutrón.
James Chadwick
Santiago Antúnez de Mayolo
Un átomo se transforma en ión positivo o en ión negativo cuando pierde o gana, uno o más, electrones respectivamente.
Los IONES POSITIVOS se conocen como cationes:
Ejemplos:
Al0 – 3e-→Al+3
S0 – 6e-→S+6
P0 – 5e-→P5+
E - ne E0 - +n
Los IONES NEGATIVOS se conocen como aniones:
Ejemplos:
Cl0 + 1e-→Cl-1
S0 + 2e-→S-2
P0 + 3e-→P3-
E + ne E0 - -n
Si queremos calcular los electrones de un ión atómico:
#e-=Z-q
En la electrólisis ,los cationes se orientan hacia el cátodo y los aniones hacia el ánodo.
NOTA: Los iones poliatómicos están formados por varios átomos y pueden tener exceso o defecto de electrones.
NOTACIÓN :NOTACIÓN :
Como en el caso de los átomos, se escribe el símbolo del elemento químico ( E ); en la parte inferior izquierda el número atómico( Z ), en la parte superior izquierda el número de masa ( A ) y en la parte superior derecha la carga eléctrica relativa ( q ).
qAZ E
ESPECIE Z A #p+ #e- #n0
7 14 7 4 7
17 35 17 12 18
35 80 35 36 45
3147
N535
17Cl180
35Br
ISÓTOPOS:ISÓTOPOS: Son átomos de un mismo elemento químico, con igual número atómico, pero con diferente número de masa.
Ejemplos:
ISÓBAROS:ISÓBAROS: Son átomos de diferentes elementos químicos, con diferente número atómico, pero con igual número de masa.
Ejemplos:
CCC 146
136
126 ,, UUU 238
9223592
23492 ,,
CaArK 4020
4018
4019 ,, CNO 14
6147
148 ,,
ISÓTONOS:ISÓTONOS: Son los átomos con igual número de neutrones.
Ejemplos:
ISOELECTRÓNICOS:ISOELECTRÓNICOS: Especies con igual cantidad de electrones.
Ejemplos:
ISODIÁFEROS:ISODIÁFEROS: Átomos que tienen el mismo exceso de neutrones (#n0-Z).
Ejemplos:
NBC 137
115
126 ,, ArCaK 38
184020
3919 ,,
23216
24020
4018
14019 ,,, SCaArK
14123190143
23592 , ThU
ISÓTOPOS DEL HIDRÓGENOP R O TIO D EUT ER IO TR ITIO
H11 H1
3H12
Abundancia=99,98% Abundancia=0,018% Abundancia=0,002%
H O2 D O2 T O2
Agua común Agua isotópica,agua pesada
Agua tritiada,agua hiperpesada
+-
+-
+-
ISÓTOPOS DEL HIDRÓGENOISÓTOPOS DEL HIDRÓGENO
Así como los leptones, los quarks son partículas elementales, ya que no se pueden dividir en otras partículas más pequeñas.
Ya por los años 1964 Mürray Gell-Man y George Zweig predijeron la existencia de estas partículas elementales.
Fridman , Kendall y Taylor (1990) establecen que los quarks son la mínima expresión de la materia.
Por lo menos existen seis quarks diferentes: Up (arriba),, down (abajo), charm (encanto), strange (extraño), top (cima) y botton (profundo).
u d
El quark up (arriba) tiene carga +2/3 y el quark down (abajo) carga -1/3.
El protón está formado por dos quarks up y un quark down, por lo que su carga resulta ser +1.
u u
d
d d
u
El neutrón está formado por un quark up y dos quarks down, resultando su carga igual a 0.
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