ESTRUCTURA ATOMICA

ESTRUCTURA ATÓMICA 1 : Modelo de Bohr

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Para representar la composición  de cualquier átomo particular necesitamos especificar el número de protones  es (p), neutrones (n) y electrones en el átomo:

Número atómico (Z) = Número de protones ó Número de electrones:

Indica la cantidad de protones presentes en un átomo y se representa con la letra Z. Como todo átomo es neutro desde el punto de vista eléctrico, Z indica también el número de electrones. Por ej. :

Z = 17 (cloro)          Z = 11 (sodio)

La identidad química de un átomo se puede determinar a partir de su número atómico. Por ej.: el número atómico del nitrógeno(N) es 7; esto significa que cada átomo neutro de nitrógeno tienen 7 protones y 7 electrones.  Es decir cada átomo en el universo que contenga 7 protones se llama correctamente “nitrógeno”.

Número de neutrones (N= A - Z):

Los neutrones son partículas subatómicas que se encuentran en el núcleo atómico. El número de neutrones se indica con N. Por ej. :

N = 18 (cloro)                                      N = 12 (sodio)

Número másico (A= Z + N) ó “cantidad de nucleones ó “masa concentrada en el núcleo”

Es un número entero igual a la suma del número de protones y el de neutrones presentes en el núcleo. Se representa con A. A excepción del hidrógeno en su forma más común, que tiene un protón y ningún neutrón, todos los núcleos atómicos, contienen ambos, protones y neutrones.

Por ej. :   A = 35 (cloro)                                     A = 23 (sodio)

Su valor es aproximadamente igual a la masa atómica. La relación entre A, Z y N es: A = Z + N   N = A – Z

Por ejemplo:

Para el aluminio       : 13 protones o 13 electrones, 14 neutrones

Ejercicio:

Graficar la estructura electrónica del átomo de cloro, sabiendo que A = 35 y Z = 17.

Z = 17 significa que el átomo posee 17 electrones. Se distribuirán del siguiente modo: 2 en la primera capa (K), 8 en la segunda (L), y 7 en la tercera (M).

 Para el cloro: 17 protones o 17 electrones, 18 neutrones

Isótopo: Los isótopos son 2 o más átomos que tienen el mismo número atómico (Z) o el mismo numero de protones o de electrones,  pero diferentes números de masa(A) o con pesos diferentes del núcleo.  

Por ejemplo: Todos las átomos de neón tienen diez protones (Z=10) en su núcleo y la mayor parte, además, tienen 10 neutrones. Sin embargo, unos pocos átomos de neón tienen 11 neutrones y algunos 12 neutrones. Los podemos representar así:

Los dos isótopos tienen propiedades químicas idénticas, es decir que el número de neutrones no afecta el comportamiento químico.

Otro ejemplo muy común es el del hidrógeno, existen tres tipos de átomos, que difieren entre sí sólo en su número de neutrones. Ellos son:

Isóbaros

Son átomos de distintos elementos que tienen igual número másico pero distinto número atómico. Sus propiedades son, por lo tanto, distintas. Ej :

Noción de ión

Un átomo o grupo de átomos que tiene una carga eléctrica positiva o negativa se denomina ión.

Cuando un átomo o grupo de átomos tiene carga positiva se llama catión y cuando tiene carga negativa se llama anión.

Un átomo neutro se transforma en catión cuando pierde electrones. Su carga es positiva porque tiene menos electrones que protones.

Ejemplos:

Átomo de sodio:  tiene 11 protones y 11 electrones, es eléctricamente neutro

Ión sodio: tiene 11 protones y 10 electrones por lo cual tiene una carga positiva

Átomo de magnesio: tiene 12 protones y 12 electrones, es eléctricamente neutro.

Ión magnesio: :tiene 12 protones y 10 electrones por lo cual tiene dos cargas positivas

Átomo de Azufre: tiene 16 protones y 16 electrones, es eléctricamente neutro

Ión de Azufre: tiene 16 protones y 18 electrones por lo cual tiene una carga negativa de -2.

Taller 1 

1. Utilizando el simulador construye los siguientes átomos y dibújalos

simulador de átomos

    a. Átomo de 8 protones, 6 neutrones y 6 electrones

    b. Átomo de 6 protones, 7 neutrones y 6 electrones

    c. Átomo de 7 protones, 7 neutrones y 7 electrones

    d. Átomo de 6 protones, 6 neutrones y 5 electrones

    e. Átomo de 8 protones, 8 neutrones y 7 electrones

2. Escribe los símbolos para cada átomo

3. ¿Cuales de los átomos son isotopos? explica tu respuesta
4. ¿Cuales de los átomos son isobaros? Explica tu respuesta

5. ¿Cuales de los átomos son cationes? explica tu respuesta

6. ¿Cuales de los átomos son aniones? explica tu respuesta

7. ¿Que pasa con un átomo cuando cambiamos el numero de protones del núcleo

8. ¿Que pasa con un átomo cuando cambiamos el numero de neutrones en el núcleo

9. ¿Que pasa con un átomo cuando cambiamos el numero de electrones

10. Escribe las preguntas del juego del simulador con la respuesta correcta 

TALLER 2: Estructura atómica-Bohr

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1.     Cuál es el número atómico y la masa atómica del elemento cuyo núcleo atómico contiene 11 protones y 12 neutrones?

2.     Cuál es el número de electrones, protones y neutrones que hay en un átomo cuyo número atómico es 15 y su número másico 31?

3.     El número de masa de un elemento que tiene 20 neutrones es 40,¿cuál es su símbolo? ¿cómo se llama y cuántos electrones tiene?

4.     Dibuje el átomo de Cl según el modelo de Bohr:

5.     Indique el número de protones y electrones de cada uno de los siguientes iones comunes: 

6.     En la siguiente tabla se indica el número de electrones, protones y neutrones de los átomos o iones de algunos elementos. Conteste:

a.     ¿Cuales de la especies son neutras y por que?

b.     ¿Cuales están cargadas negativamente y cuales positivamente?

c.     Cuales son los símbolos según la nomenclatura:  

d.     Dibuje la representación atómica según Bohr para cada una de las especies.

e.     ¿Cuales de las especies son isotopos? y ¿Por qué?

f.      ¿Cuales de las especies son isobaros? y ¿Por qué?

Átomo o ión del elemento	A	B	C	D
# electrones	5	10	18	20
# protones	7	7	19	20
# neutrones	5	7	21	20

7.     Complete la siguiente tabla y responda:

Elemento	Número atómico	Numero de protones	Numero de electrones	Numero de neutrones	Número másico	Carga
M		6		6		+2
Q				18	35	-1
Y	47				108	0
Z		26			56	+3

a.     ¿Cuales de la especies son neutras? y ¿por qué?

b.     ¿Cuales están cargadas negativamente y cuales positivamente?

c.     Cuales son los símbolos según la nomenclatura:  

Ejercicios tomados: QUÍMICA; Chang Raymond, Mcgraw Hill,  séptima edición, 2002, Colombia.