Cap. 4 Estructura del Átomo

Escuela Superior Francisco Oller

Cataño, PR

Química

Profa. Alba Ruiz

Diferenciación de los átomos

Partículas subatómicasNúmero atómicoIsótoposNúmero de masaMasa atómica

Partículas subatómicas

Propiedades de las partículas subatómicas

Partícula Símbolo Ubicación Carga eléctrica relativa

Masa relativa

Masa real (g)

Electrón e- En el espacio

que rodea al núcleo

1- 1/1840 9.11 x 10-28

Protón p+ En el núcleo

1+ 1 1.673 x 10-24

Neutrón n0 En el núcleo

0 1 1.675 x 10-24

Número atómico

Henry Moseley descubrió que los átomos tienen una carga positiva única en sus núcleos.

El número de protones de un átomo lo identifica como átomo de un elemento en particular y el número atómico es igual al número de protones en un átomo, por tanto, el número atómico es único para cada elemento y no se repite.

Recuerda, como los átomos son neutros en su estado elemental, significa que tienen igual número de protones que de electrones: Número atómico = número de protones = número de electrones

Número atómico

Número atómico

Uso del número atómico

Composición de varios elementos

Elemento Número atómico

Protones Electrones

A Pb 82

B 8

C 30

Número atómico Resuelve:

1. ¿Cuantos protones y electrones hay en cada uno de los siguientes átomos?

a) Borob) Radónc) Platinod) Magnesio

2. Un átomo de un elemento contiene 66 electrones. ¿Cuál elemento es?

3. Un átomo de un elemento contiene 14 protones. ¿Cuál elemento es?

Isótopos y número de masa

Dalton propuso en su teoría que: “Todos los átomos de un elemento dado son idénticos y tiene el mismo tamaño, la misma masa y las mismas propiedades químicas.” Esto no es del todo cierto.

Aunque todos los átomos de un mismo elemento poseen el mismo número de protones y electrones, el número de neutrones puede cambiar.

Por ejemplo, el elemento potasio (K) posee tres tipos de átomos; los tres poseen 19 protones y 19 electrones pero uno de ellos posee 20 neutrones, otro 21 y el tercero posee 22.

Cuando átomos del mismo elemento poseen igual número de protones y electrones pero diferentes números de neutrones se les llama isótopos.

Isótopos y número de masa

En la naturaleza, la mayoría de los elementos se encuentran como una mezcla de isótopos. Sin embargo, NO IMPORTA en donde se encuentre la muestra del elemento, generalmente, la abundancia relativa de cada isótopo es constante.

Los isótopos de cada elemento difieren en masa pues los que poseen mayor cantidad de neutrones tendrán una masa mayor, pero químicamente tienen básicamente el mismo comportamiento.

Para facilitar la identificación de los isótopos se le añade un número luego de su nombre, este número, que representa la SUMA de los protones y los neutrones en el núcleo, se le llama número de masa.

Isótopos y número de masa

¿Recuerdas el ejemplo del elemento potasio (K) que posee tres tipos de átomos? Establecimos que los tres poseen 19 protones y 19 electrones pero uno de ellos posee 20 neutrones, otro 21 y el tercero posee 22. El isótopo que posee 20 neutrones tiene un número de masa de 39 (19 protones + 20 neutrones), por tanto se conoce como: potasio-39.

¿Cómo se llamarán los isótopos de potasio que poseen 21 y 22 neutrones respectivamente? Potasio-40 y Potasio-41

Isótopos y número de masa

Otra forma de escribir el nombre de un isótopo es a través de símbolos o abreviadas. Al escribir el símbolo del isótopo primero escribimos el símbolo químico del elemento y luego a su izquierda, el número de masa como un sobrescrito y el número atómico como un subescrito.

Ej. Potasio-39 sería:

K El número de neutrones de un isótopo se calcula:

Número de neutrones = número de masa – número atómico

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Isótopos y número de masa Observemos los

datos de la siguiente tabla.

¿Cuántos protones, electrones y neutrones tiene neón? ¿Cómo se llama y cual es el símbolo de ese isótopo?

Datos de la composición de isótopos

Elemento Número atómico

Número de masa

1. Néon 10 22

2. Calcio 20 46

3. Oxígeno 8 17

4. Hierro 26 57

5. Zinc 30 64

6. Mercurio 80 204

Isótopos y número de masa

De la página anterior: Neón posee 10 protones, 10 electrones y 12

neutrones (22-10). El isótopo se llama Neón-22 y su símbolo es Ne.

Calcula los protones, electrones y neutrones de los demás isótopos. Dale nombre a cada isótopo y su símbolo.

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Masa atómica Como viste anteriormente,

la masa del protón y el neutrón son núemros en notación científicas muy pequeños para trabajar con ellos y el electrón, ni se diga.

Los químicos han ideado un sistema para trabajar mas comodamente con las masas de las partículas y utilizando el carbono-12 como estándar, diseñaron la unidad de masa atómica (uma).

Masas de partículas subatómicas

Partícula Masa (uma)

Electrón 0.000549

Protón 1.007276

Neutrón 1.008665

Masa atómica

Sin embargo, como la uma esta cerca de 1, podrías esperar qua la masa atómica sea un número cercano a un entero, no siempre es así.

La masa atómica se determina a partir de la masa atómica promedio de todos sus isótopos.

Para calcular la masa atómica promedio de un elemento debes conocer la masa (uma) de cada isótopo y su abundancia (%).

Masa atómica

Para calcular la masa atómica promedio primero: Multiplica la masa (uma) de cada isótopo por su

abundancia (%). Masa isótopo I x abundancia (%) Masa isótopo II x abundancia (%)

Luego, suma todos los resultados, cada uno de ellos aporta una cantidad para la masa atómica promedio que vemos en la tabla periódica.