EL ATOMO

EL ATOMO

Es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

La distribución por capas de los electrones
de un átomo de un elemento se conoce como
estructura o configuración electrónica del
elemento.

ESTRUCTURA DEL ATOMO

En esencia la constitución del átomo, refiriéndonos a su aspecto eléctrico, consta de un determinado numero de protones con carga positiva en el núcleo y una cantidad igual de electrones, con carga negativa, girando en diferentes órbitas del espacio, denominada envoluta.



Rutherford llegó a la conclusión de que el átomo estaba formado por:

1.- núcleo:

- Pequeño ( radio de unos 10-14 m ) pero muy denso, representa casi toda la masa del átomo.

- Carga eléctrica positiva. - formado por protones y neutrones.

2.- Corteza electrónica:

- Está constituida por los electrones (Thomson, rayos catódicos: partículas que transportan
electricidad).

- Carga eléctrica negativa.

- Los electrones describen órbitas circulares o elípticas al rededor del núcleo.

- Estas órbitas se designan con las letras K, L, M, N, O, P, y Q en orden de menor a mayor distancia al núcleo.





NIVELES Y SUB NIVELES



EXCITACIÓN

En el estado fundamental de un átomo, los electrones ocupan los niveles de energía más bajos, es decir en las capas más internas de la corteza electrónica pero cuando el átomo recibe un aporte de energía, puede pasar a un estado excitado en el que uno o varios de sus electrones pueden pasar a ocupar niveles energéticos superiores, es decir, capas más externas, diciéndose entonces que el átomo se encuentra excitado. En general estos tienden a desexcitarse para volver a su estado estable o fundamental, lo que supone que el electrón vuelve a ocupar su órbita original, acompañándose este evento de algo muy interesante, que es la emisión de un “fotón” de rayos X (radiación electromagnética).

Breve Reseña de la Historia del átomo

Los filósofos griegos discutieron mucho acerca de la
naturaleza de la materia y concluyeron que el mundo era más simple de lo que parecía. Algunas de sus ideas de mayor relevancia fueron:

En el siglo V a. C., Leucipo sostenía que había un sólo tipo de materia y pensaba que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, obtendríamos un trozo que no se podría cortar más. Demócrito llamó a estos trozos átomos ("sin división").


La filosofía atomista de Leucipo y Demócrito podía resumirse en:

1.- Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos e invisibles.
2.- Los átomos se diferencian en su forma y tamaño.
3.- Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.

En el siglo IV a. C., Empédocles postuló que la materia estaba formada por 4 elementos: tierra, aire, agua y fuego.

Aristóteles, posteriormente, postula que la materia estaba formada por esos 4 elementos pero niega la idea de átomo, hecho que se mantuvo hasta 200 años después en el pensamiento de la humanidad.

Los ENLACES son las uniones entre átomos para formar moléculas. Siempre que existe una molécula es porque ésta es más estable que los átomos que la forman por separado. A la diferencia de energía entre estos dos estados se le denomina energía de enlace.
Generalmente, los átomos se combinan en proporciones fijas para dar moléculas. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno se combinan con uno de oxígeno para dar una molécula de agua. Esta proporción fija se conoce como estequiometría.

Atendiendo a la carga eléctrica los átomos,
se pueden clasificar en:

Electrones (Carga -)

Protones (Carga +)

Neutrones.

ELECTRONES (carga -)
Partículas beta de carga negativa que emiten algunas sustancias radiactivas son electrones
Los electrones tienen una masa en reposo de 9,109 x 10-31 kg y una carga eléctrica negativa de 1,602 x 10-19 culombios.

PROTON (carga +)
Partícula subatómica que forma parte del núcleo del Átomo. El protón tiene una carga positiva y una masa 1.840 veces mayor a la del electrón (que, por convención, es igual a 1). En un átomo estable, el número de protones en el núcleo es igual al de los electrones. Al protón y al neutrón se les denomina también nucleones.

NEUTRON (sin carga)

La materia es eléctricamente neutra, es decir, tiene la misma cantidad de cada tipo de carga. cuando adquiere carga, tanto positiva como negativa, es porque tiene más cantidad de un tipo que de otro.

IDENTIFICACION DE LOS ATOMOS

Los átomos se identifican por el número de protones que contiene su núcleo, ya que éste es fijo para los átomos de un mismo elemento. 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, ..., y esto permite clasificarlos en la tabla periódica por orden creciente de este número de protones.

Así como los átomos son las menores partículas de un elemento, una molécula es la menor partícula de un compuesto; consta de dos o más átomos, iguales o diferentes, que se mantienen unidos mediante las interacciones o enlaces de los electrones de las capas mas externas. Los principios básicos de la reactividad atómica son:
Átomo estable, átomo reactivo

ATOMOS ESTABLES
un átomo es estable (no reaccionará con otros) cuando su capa externa de electrones esté completamente ocupada o completamente vacía.

ATOMO REACTIVO
un átomo es reactivo cuando su capa externa de electrones externa solo está parcialmente llena, y puede lograr estabilidad al perder electrones, al ganarlos o compartirlos con otro átomo, esto da como resultado fuerzas llamadas enlaces químicos que mantiene juntos los átomos en la molécula. Los enlaces pueden ser iónicos o covalentes.

ENLACES IONICOS
En este enlace uno de los átomos toma un electrón de la capa de valencia del otro, quedando el primero con carga negativa por el electrón adicional y el segundo con carga positiva al perderlo; el enlace se debe a una ley de la física ampliamente conocida: los polos opuestos se atraen. Cuando un átomo o molécula tiene carga eléctrica se le conoce como ión, de aquí el nombre.

Cloruro de sodio disuelto en H2O

ENLACES COVALENTES
El segundo tipo de enlace atómico ocurre cuando los átomos comparten electrones. Al contrario de los enlaces iónicos en los cuales ocurre una transferencia completa de electrones, el enlace covalente ocurre cuando dos (o más) elementos comparten electrones. Esto ocurre comúnmente cuando dos no metales se enlazan.

Estructura Atómica Moderna
Partículas subatómicas:

Núcleo: protones (+)
neutrones

Espacial: electrones (-)
1.602x10-19 C


Propiedades básicas:

Masa: unidades de masa atómica (uma) 1 uma = 1.66053x10-24 g

Radio atómico (rat): angstrom (Å); 1 Å = 1x10-10

Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones, número al cual se le denomina NUMERO ATOMICO.(Z)

Atomos de un mismo elemento que difieren en el número de neutrones, y por tanto en su masa, se denominan ISOTOPOS.

El número total de protones más neutrones en el átomo, se denomina NUMERO DE MASA.(M)