El Atomo

Definición:

Los átomos son la parte mas pequeña de la materia. Son tan pequeños que una gota de agua contiene millones de átomos. El conocimiento del tamaño y la naturaleza avanzó lentamente a lo largo de los años. Los químicos se dieron cuenta de que todos los líquidos, gases, sólidos pueden descomponerse en sus últimos constituyentes o elementos. El enlace químico es una unión de elementos. 

CARACTERÍSTICAS DE LOS ÁTOMOS:

Bueno amigos, como sabéis hemos empezado con química, y ya hemos visto las primeras ideas y experiencias sobre los átomos. Ahora vamos a ver sus características...

Un átomo está compuesto por una corteza y un núcleo. En la corteza se sitúan los electrones y en el núcleo se encuentran los protones y neutrones.

Que un átomo sea neutro quiere decir que el número de protones (p+) y el de electrones (e-) es el mismo. Lo cual, la fórmula de un átomo neutro es < nº p + = nº e- >

Lo que caracteriza a cada elemento es el número de protones ( nº p+ ), es decir, su nº atómico.
El número atómico ( Z ) es el número de protones que tiene un átomo.
El número másico ( A ) es  la suma de los p+ ( protones ) y neutrones. Lo cual < A = Z + N > Siendo N el número de neutrones.


¿ Cómo se representa el núcleo atómico ?

· Símbolo del elemento en el centro

· Nº másico en la esquina superior izq.

· Nº atómico en la esquina inferior izq.






IMPORTANCIA:

Es la porción más pequeña de la materia.
El primero en utilizar este término fue Demócrito, porque creía que todos los elementos deberían estar formados por pequeñas partículas que fueran INDIVISIBLES. Átomo, en griego, significa INDIVISIBLE.
Hoy día sabemos, que los átomos no son, como creía Demócrito, indivisibles.
De hecho están formados por partículas.
Estas partículas son:
ELECTRÓN Es una partícula elemental con carga eléctrica negativa igual a 1,602 x 10-19 coulomb y masa igual a 9,1083 x 10-28 g, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.
NEUTRÓN Es una partícula elemental eléctricamente neutra y masa ligeramente superior a la del protón, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.
PROTÓN Es una partícula elemental con carga eléctrica positiva igual a 1,602 x 10-19 coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrón , que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

 MODELOS ATÓMICOS

Modelo atómica de Dalton

En 1808, John Dalton  publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas de Leucipo y de Demócrito. Según la teoría de Dalton:

1.- Los elementos están formados por partículas diminutas, indivisibles e inalterables llamadas átomos.

Dalton estableció un sistema para designar a cada átomo de forma que se pudieran distinguir entre los distintos elementos:

2.- Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en el resto de las propiedades físicas o químicas. Por el contrario, los átomos de elementos diferentes tienen distinta masa y propiedades.

3.- Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos según una relación numérica sencilla y constante.

De la teoría atómica de Dalton se pueden obtener las siguientes definiciones:

- Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades.

- Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos iguales.

- Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante.

 Modelo atómico de Thomson

Por ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico inglés J. J. Thomson supuso, en 1904, que la mayor parte de la masa del átomo correspondía a la carga positiva, que, por tanto, debía ocupar la mayor parte del volumen atómico. Thomson imaginó el átomo como una especie de esfera positiva continua en la que se encuentran incrustados los electrones (como las pasas en un pudin).

Este modelo permitía explicar varios fenómenos experimentales como la electrización y la formación de iones.

- La electrización: Es el exceso o la deficiencia de electrones que tiene un cuerpo y es la responsable de su carga eléctrica negativa o positiva.

- La formación de iones: Un ion es un átomo que ha ganado o ha perdido electrones. Si gana electrones tiene carga neta negativa y se llama anión y si pierde electrones tiene carga neta positiva y se llama catión.

 

Modelo atómico de Rutherford

El modelo de Thomson tuvo una gran aceptación hasta que, en 1911, el químico y físico inglés Ernest Rutherford y sus colaboradores llevaron a cabo el "Experimento de Rutherford".

En esta página puedes ver cómo este experimento ofrecía unos resultados que no podían explicarse con el modelo de átomo que había propuesto Thomson y, por tanto, había que cambiar el modelo.

 

En el experimento se bombardeaba una fina lámina de oro con partículas alfa (positivas) procedentes de un material radiactivo y se observaba que:

- La mayor parte de las partículas alfa atravesaban la lámina sin cambiar de dirección, como era de esperar.

- Algunas partículas alfa se desviaron considerablemente.

- Unas pocas partículas alfa rebotaron hacia la fuente de emisión.

Puedes ver el experimento en este vídeo.

Aquí tienes otra versión interactiva del mismo experimento.

 

El Modelo atómico de Rutherford o modelo nuclear establece que:

- El átomo tiene un núcleo central en el que están concentradas la carga positiva y casi toda la masa.

- La carga positiva de los protones del núcleo se encuentra compensada por la carga negativa de los electrones, que están fuera del núcleo.

- El núcleo contiene, por tanto, protones en un número igual al de electrones del átomo.

- Los electrones giran a mucha velocidad alrededor del núcleo y están separados de éste por una gran distancia.

 

Los neutrones

La masa de protones y electrones no coincidía con la masa total del átomo; por tanto, Rutherford supuso que tenía que haber otro tipo de partículas subatómicas en el núcleo de los átomos.

Estas partículas fueron descubiertas en 1933 por J. Chadwick. Al no tener carga eléctrica recibieron el nombre de neutrones.

Los neutrones son partículas sin carga y de masa algo mayor que la masa de un protón.

   

Estructura del átomo

Según esto, el átomo quedó constituido así:

- Una zona central o NÚCLEO donde se encuentra la carga total positiva (la de los protones) y la mayor parte de la masa del átomo, aportada por los protones y los neutrones.

- Una zona externa o CORTEZA donde se hallan los electrones, que giran alrededor del núcleo.

Hay los mismos electrones en la corteza que protones en el núcleo, por lo que el conjunto del átomo es eléctricamente neutro.