Términos en Teoría Atómica

Como se sabe, ya se estableció que los constituyentes del átomo son: Protones, Neutrones y Electrones. Sin embargo, al relacionarlos surgen conceptos que es de interés conocer.

Número atómico (Z): Nos indica el número de protones contenidos en el núcleo del átomo y determina a qué elemento pertenece un átomo; es decir, es único para cada elemento, ya que conociendo el Z se identifica el elemento.

z = p+

Como en un átomo neutro la cantidad de protones es igual a la de electrones, el Z de un átomo también describe el número de electrones.

Z = p+ = e-

Por ejemplo, si tengo un elemento con un Z = 6, significa que si el átomo es neutro también se tienen 6 p+ y 6 e-.

Número Másico (A):Nos indica la suma total de protones y neutrones contenidos en el núcleo atómico.

A = p + n

Como Z = p+, obtenemos:

A = Z + n

Despejando los neutrones (n) obtenemos:

n = A - Z donde A > Z

Ejemplo

Elemento: Sodio
A = 23
Z = 11
p+ = 11
e- = 12

Elemento Químico: Es el conjunto de átomos que tienen el mismo número atómico. Su representación la dio Jacob Berzelius, mediante SÍMBOLOS.

Elemento = Símbolo
Carbono = C
Sodio = Na
Oxígeno = O
Plata = Ag

Representación del átomo de un elemento: La representación simbólica de los átomos de los elementos, podrá incluir la masa atómica o número másico (A), el número atómico (Z), la carga iónica, el número de átomos (atomicidad) así como el carácter radiactivo.

Donde:

• A= Número másico
• Z = Número atómico
• Y = Atomicidad
• X = Carga nuclear

Iones: Es todo átomo cargado eléctricamente, que se forma cuando un átomo gana o cede uno o más electrones. Los iones con carga eléctrica positiva se denominan cationes y los de carga eléctrica negativa, aniones.

• Anión: Se forma cuando un átomo gana electrones quedando cargado negativamente.
• Catión: Se forma cuando un átomo pierde electrones quedando cargado positivamente.

TIPOS DE ÁTOMOS

• ISÓTOPOS (HILIDOS): Son átomos de un mismo elemento químico que tienen igual número atómico (Z); pero diferente número de masa (A) y diferente número de neutrones.
  Características:
  ISOTOPO (iso = igual; topos = lugar), son átomos que ocupan el mismo lugar en la tabla periódica. Tienen propiedades químicas iguales, ya que tienen el mismo número de electrones. Tienen propiedades físicas diferentes, puesto que su masa es distinta para cada isótopo. Los isótopos radiactivos o artificiales reciben el nombre de RADIOISÓTOPOS. Todos los elementos presentan isótopos.
• ISOBAROS: Son átomos de diferentes elementos que teniendo distinto número atómico y distinto número de neutrones poseen igual masa atómica. Poseen propiedades físicas semejantes pero difieren en sus propiedades químicas.
• ISOTONOS: Son átomos de elementos diferentes que poseen igual número de neutrones y distinto número atómico y número másico.
• ISOELECTRÓNICOS: Son átomos que poseen igual número de electrones en su estructura. Ejemplo: Ne , O2- , F- , Mg2+ 10 e-

Masa atómica: Dalton, en 1808, sudirió que los átomos de un mismo elemento tenían la misma masa, porque en ese momento desconocía la existencia de los isótopos. Sobre la base de resultados experimentales de esa época asignó masas atómicas relativas a diferentes elementos basadas en el hidrógeno, al cual le asignó el valor 1. Así, resultaron las masas relativas para el oxígeno 5,5 y para el carbono 4,3. Sin duda estos valores no son aceptables hoy día.

Desde Dalton son muchos los investigadores y las proposiciones formuladas para establecer las masas de los átomos. A partir de 1961 se adptó una escala de masas atómicas basada en el isótopo de carbono 12 como estándar. Debido a que son muchos los elementos conformados por isótopos, se adoptó el criterio que la masa atómica de un elemento debe ser el promedio aritmético ponderado de las masas de sus isótopos estables, según su abundancia en la naturaleza.

para el carbono se conocen dos isótopos estables de masas 1,9927 x 10 -23 g y 2,159 x 10 -23 g. estas masas se pueden obtener con un espectrómetro de masas que funciona sobre la base del experiemento de Thomson, en el cual la razón carga/masa conduce a la determinación de la masa para cada especie. Debido a que las masas de los isótopos son números pequeños, es necesario expresarlas en unidades de masa atómica (u o uma), donde:

1 u = 1,66056x10-24 g

Utilizando esta equivalencia resultan para los dos isótopos del carbono las masas 12 y 13 u, números fáciles de manipular. las abundancias naturales de ambos isótopos son:

masa isótopos C = % Abundancia

12 u = 98.99

13 u = 1.11

Considerando lo anterior, la masa atómica promedio para el carbono es:

M.A = (12 x 98,99) + (13 x 1,11)
100

M.A = 12,01 u

En general, poara cualquier elemento su masa atómica en función de sus isótopos es:

M.A = (m1 x %1) + (m2 x %2) + ........ + (mn x %n)
100