El átomo es la partícula más pequeña y estable que mantiene todas las propiedades de un elemento. Es decir, la parte de materia más pequeña que puede ser medida.
Cada átomo, a su vez, posee partes más pequeñas, conocidas como partículas subatómicas. Estas incluyen protones, neutrones y electrones.
Los protones y neutrones se localizan en una región que le llamamos el núcleo. Los electrones se localizan alrededor del núcleo.
Los átomos se combinan para formar moléculas que luego interactúan para formar sólidos, líquidos y gases.
Estructura del átomo
El átomo está compuesto por dos regiones diferentes: el núcleo, donde están los protones (Z) y los neutrones (n), y la nube u orbitales electrónicos, donde se encuentran los electrones (e-), tienen la carga negativa.
Núcleo
El núcleo es el centro o corazón del átomo que está compuesto por protones (Z) y neutrones (n). Tanto protones como neutrones poseen masa, pero sólo los protones (p+) tienen carga positiva.
Todos los átomos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones (Z), pero el número de neutrones (n) puede cambiar. A estos átomos con diferente número de neutrones se les conoce como isótopos de un elemento. Un isótopo son átomos de un mismo elemento que difieren en la cantidad de neutrones (n). El descubrimiento de concepto de isótopo se le atribuye a Frederick Soddy, en el año 1911. Este químico inglés tuvo la capacidad de corroborar que los átomos poseen las mismas propiedades químicas. Sin embargo, cada elemento posee una variedad de átomos. Aún siendo del mismo elemento, puesto que tienen el mismo número atómico.
Por ejemplo, el carbono-12 y el carbono-14 son isótopos del elemento carbono, que tiene 6 protones (Z) en su núcleo, pero el carbono-12 tiene 6 neutrones (n), mientras que el Carbono-14 tiene 8 neutrones (n).
Los isótopos son átomos de un mismo elemento, pero con diferente número de neutrones en su núcleo; por lo tanto su masa atómica isótopica es distinta (uno es más pesado que otro). MIENTRAS MAS PARTICULAS EN EL NUCLEO MAS PESADO ES EL ÁTOMO. Por ejemplo, hay átomos de carbono con 6 neutrones (carbono-12 más ligero) y hay átomos de carbono con 8 neutrones (carbono-14 más pesado). Entonces, el carbono-12 y el carbono-14 son isótopos.
Actualmente, la Tabla Periódica está organizada por el número o cantidad de protones. A este número o cantidad de protones se le llama el NÚMERO ATÓMICO y se le asigna la letra (Z). Por lo tanto, cuando hablamos del NÚMERO ATÓMICO estamos hablando de (Z) y a su misma vez de la cantidad de protones (p+).
Z = número atómico = cantidad de protones (p+)
La Tabla Periódica organiza los elementos por orden ascendente del NÚMERO ATÓMICO (Z). En otras palabras, los elementos en la Tabla Periódica está organizada por la cantidad de protones (p+). Estamos conversando de lo mismo, número atómico es sinónimo de protones.
Hidrogeno (H) con Z= 1, número atómico =1, tiene una cantidad de 1 protón.
Helio (He) Z= 2 , número atómico =2, tiene una cantidad de 2 protones.
Litio (Li) Z= 3 , número atómico =3, tiene una cantidad de 3 protones.
Berilio ( Be) Z= 4, número atómico =4, tiene una cantidad de 4 protones.
Boro (B) Z= 5, número atómico =5, tiene una cantidad de 5 protones.
Ejemplo # 1: Si te pregunto, ¿cuantos protones tiene el átomo neutro de Carbono (C) con Z=6 ? Tu respuesta es si Z=6, por lo tanto, el elemento de carbono, un átomo de carbono tiene que tener 6 protones.
Ejemplo # 2 ¿Cuál es el número átomico de aluminio con símbolo químico Al ? La respuesta es que el numero atómico (Z) de aluminio (Al) es 13. Por lo tanto, aluminio (Al) tiene 13 protones.
Como has podido observar, la Tabla Periódica esta organizada por Z , y Z es el número atómico, cual nos indica la cantidad de protones que tienen los átomos del elemento.
Algunos, de ustedes preguntarán pero ya tengo los protones, ¿cómo puedo saber la cantidad de electrones (e-)?
Aquí esta el truco: CUANDO EL ATOMO ES NEUTRO; LA CANTIDAD DE ELECTRONES ES IDÉNTICA A LA CANTIDAD DE PROTONES.
Observen que ambos átomos pertenecen al mismo elemento.
La única diferencia es en la cantidad de neutrones. A esos átomos le llamamos isótopos.
Quiero que prestes atención al número cuando escribo Carbono-12. El otro átomo se escribe Carbono-14. Este número después del nombre del elemento es lo que llamamos el número de masa o número másico y se le asigna la letra A.
Así que el número de masa o número másico para Carbono-12 es A= 12 .
El número de masa o número másico para carbono-14 es A=14.
IMPORTANTE: El número de masa o número másico se consigue sumando la cantidad de protones y la cantidad de neutrones que se localizan en el núcleo. Observa la imagen de los isótopos de carbono.
Si sumas los 6 protones + 6 neutrones = 12. Carbono-12 El 12 es el número de masa (A).
Si sumas los 6 protones + 8 neutrones = 14. Carbono-14. El 14 es el número de massa (A).
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Un isótopo se simboliza de la siguiente manera:
Como has podido observar, la Tabla Periódica esta organizada por Z , y Z es el número atómico, cual nos indica la cantidad de protones que tienen los átomos del elemento.
Algunos, de ustedes preguntarán pero ya tengo los protones, ¿cómo puedo saber la cantidad de electrones (e-)?
Aquí esta el truco: CUANDO EL ATOMO ES NEUTRO; LA CANTIDAD DE ELECTRONES ES IDÉNTICA A LA CANTIDAD DE PROTONES.
Ejemplo # 1: Si te pregunto, ¿cuantos electrones tiene el átomo neutro de Carbono (C) con Z=6 ? Tu respuesta es si Z=6, por lo tanto, el elemento de carbono, un átomo de carbono tiene que tener 6 protones y seis electrones.
Ejemplo # 2 ¿Cuál es el número atómico de aluminio con símbolo químico Al ? La respuesta es como el átomo es neutro, el número atómico (Z) de aluminio (Al) es 13. Por lo tanto, aluminio (Al) tiene 13 protones y 13 electrones.
Observa el siguiente diagrama. Es la forma correcta para escribir un isótopo. Mas adelante veremos ejemplos. Primero vamos con las reglas.
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Ya tengo la forma de buscar los protones y electrones, ahora me falta conseguir los neutrones. Los neutrones son partículas neutras que se localizan en el núcleo del átomo unido a los protones. IMPORTANTE AQUI. LOS NEUTRONES NO ESTAN EN LA TABLA PERIODICA. NINGUNA TABLA PERIÓDICA TE COMUNICARÁ LA CANTIDAD DE NEUTRONES NI TAMPOCO LA CANTIDAD DE ELECTRONES. Por lo tanto, hay que buscar la forma para conocer la cantidad de neutrones en un átomo. Aquí volvemos a los isótopos. Los isótopos son átomos de un mismo elemento que difieren en la cantidad de neutrones. En la imagen al inicio de esta página de Carbono-12 y Carbono-14, ambos tienen la misma cantidad de protones y electrones ya que el átomo es neutro. Observa el siguiente diagrama. Es la forma correcta para escribir un isótopo. Mas adelante veremos ejemplos. Primero vamos con las reglas.
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- REGLA # 1 CUANDO EL ÁTOMO SEA NEUTRO, LA CANTIDAD DE PROTONES ES IDÉNTICA A LA CANTIDAD DE ELECTRONES.
Repasando: La Tabla Periódica me ayuda a conseguir la cantidad de protones a través del número atómico (Z), ya que los elementos en la Tabla esta organizada en orden ascendente del número atómico (Z). Y cuando el átomo es neutro, la cantidad de protones (p+) es igual a la cantidad de electrones (e-).
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Observen que ambos átomos pertenecen al mismo elemento.
La única diferencia es en la cantidad de neutrones. A esos átomos le llamamos isótopos.
Quiero que prestes atención al número cuando escribo Carbono-12. El otro átomo se escribe Carbono-14. Este número después del nombre del elemento es lo que llamamos el número de masa o número másico y se le asigna la letra A.
Así que el número de masa o número másico para Carbono-12 es A= 12 .
El número de masa o número másico para carbono-14 es A=14.
IMPORTANTE: El número de masa o número másico se consigue sumando la cantidad de protones y la cantidad de neutrones que se localizan en el núcleo. Observa la imagen de los isótopos de carbono.
Si sumas los 6 protones + 6 neutrones = 12. Carbono-12 El 12 es el número de masa (A).
Si sumas los 6 protones + 8 neutrones = 14. Carbono-14. El 14 es el número de massa (A).
- REGLA # 2 LA SUMA DE LA CANTIDAD DE PROTONES Y LA CANTIDAD DE NEUTRONES ES IGUAL AL NÚMERO DE MASA o NÚMERO MÁSICO (A).
(p+) + n = A
Ó
(Z) + n = A
(Recuerda que Z = p+)
- REGLA # 3 PARA ENCONTRAR LA CANTIDAD DE NEUTRONES UTILIZO LA SIGUIENTE ENUNCIADO A - (p+) = n Ó A - (Z) = n
- REGLA # 4 El siguiente enunciado te ayudara si es que no tienes acceso a la Tabla Periódica para conseguir el número atómico (Z) ó la cantidad de protones (p+). La resta de el número de masa (A) menos la cantidad de neutrones es igual a la cantidad de protones (p+) o al número atómico (Z).
A - n = p+ ó A - n = Z
(Recuerda que Z = p+)
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Un isótopo se simboliza de la siguiente manera:
 |
| Decir número de masa o número másico, estamos hablando de lo mismo. |
Ejemplo # 1:
 |
| Otra forma de escribirlo es Cloro-35 y Oxigeno-16 |
 |
| Otra forma de escribir los isótopos de carbono: de izquierda a derecha; Carbono -9; Carbono-10, Carbono-11, C-12, C-13, C-14 |
 |
| Otra forma de escribirlo Li-6 (recuadro de la izquierda); para el recuadro del medio Li-7 y para el recuadro de la derecha Li-8 |
Observe los siguientes videos para que le ayude con los ejercicios.
Ejercicio de práctica:
INSTRUCCIONES : Después de observar el video, rellene la siguiente tabla:
Solución:
 |
| Observe que para rellenar cada recuadro lo ayuda la Tabla Periódica. Se aplica las diferentes fórmulas descritas arriba. |
ACTIVIDAD A:
A. Explore el siguiente laboratorio virtual para isótopos. Click sobre isótopos.
1) Seleccione el elemento F (Fluor) y agregue 1, 2, 3 neutrones y observe el cambio en el SÍMBOLO del elemento, el Número de masa y la estabilidad.
2) Seleccione el elemento Ne (Ne) y agregue 1,2,3,4 neutrones. Observe el símbolo del elemento, el Número de masa y la estabilidad.
3) Seleccione el elemento C (carbono) y agregue 1,2,3,4 neutrones. Observe el símbolo del elemento, el número de masa y la estabilidad.
4) Seleccione el elemento Li (litio) y agregue 1,2,3 neutrones. Observe el símbolo del elemento, el número de masa y la estabilidad.
Conteste en oraciones completas: ( 15 PUNTOS)
1) ¿Pueden tener dos átomos iguales el mismo número atómico (Z)? EXPLIQUE. (3 PUNTOS)
2) ¿Pueden tener dos átomos diferentes el mismo número atómico (Z) EXPLIQUE.(3 PUNTOS)
3) Define isótopo. (3 PUNTOS)
4) ¿Pueden tener dos átomos iguales el mismo número de masas (A)? Explique. (3 PUNTOS)
5) ¿Pueden tener dos átomos diferentes el mismo número de masas (A)? Explique. (3 PUNTOS)
ACTIVIDAD B.
B. Complete la siguiente Tabla: (42 puntos) Puede hacer la tabla en papel blanco, rellenar los recuadros en lápiz o bolígrafo y enviar una foto con las contestaciones en la aplicación. Determine con exactitud para los siguientes átomos neutros: el símbolo isotópico, el número atómico (Z), el número de masa (A), la cantidad de protones (p+), la cantidad de neutrones (n) y la cantidad de electrones (e-).
ATOMO
|
Z
|
A
|
P+
|
N
|
E-
|
10947Ag
| |||||
17
|
20
| ||||
115B
| |||||
235
|
92
| ||||
31H
| |||||
20
|
10
| ||||
14
|
6
| ||||
178O
| |||||
8
|
8
|
Rúbrica
Para la Actividad A:
1. Puntuación Máxima (3 puntos) = Respuesta completa = Su respuesta es completa y lógica, con explicaciones claras y coherentes.
2. Puntuación 1 al 2 = Respuesta competente = Su respuesta es satisfactoria o parcial.
3. Puntuación 0 = No hay respuesta = No intenta hacer la tarea.
Para la Actividad B :
1. El valor es un (1) punto cada uno si esta correcta.
