El Atomo

Átomo es la porción más pequeña de la materia.

El primero en utilizar este término fue Demócrito (filósofo griego, del año 500 a.de C.), porque creía que todos los elementos estaban formados por pequeñas partículas INDIVISIBLES. Átomo, en griego, significa INDIVISIBLE. Es la porción más pequeña de la materia. Los átomos son la unidad básica estructural de todos los materiales de ingeniería.

En la actualidad no cabe pensar en el átomo como partícula indivisible, en él existen una serie de partículas subatómicas de las que protones neutrones y electrones son las más importantes.

Los átomos están formados por un núcleo, de tamaño reducido y cargado positivamente, rodeado por una nube de electrones, que se encuentran en la corteza.

ELECTRÓN

Es una partícula elemental con carga eléctrica negativa igual a 1,602 • 10-19 Coulomb y masa igual a 9,1093 • 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 (mneutrón=1.675 • 10-24 g), 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 • 10-19 Coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrón (mprotón=1.673 • 10-24 g). La misma se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

La nube de carga electrónica constituye de este modo casi todo el volumen del átomo, pero, sólo representa una pequeña parte de su masa. Los electrones, particularmente la masa externa determinan la mayoría de las propiedades mecánicas, eléctrica, químicas, etc., de los átomos, y así, un conocimiento básico de estructura atómica es importante en el estudio básico de los materiales de ingeniería.

Estructura atómica

El átomo está compuesto por

- un núcleo central compuesto por protones y neutrones, que constituye la parte positiva del átomo y que contiene casi toda su masa.

- electrones con carga negativa que giran alrededor del núcleo.

Iones

Son los átomos que han perdido o ganado electrones, con lo que han obtenido una carga eléctrica positiva o negativa respectivamente.

POR EJEMPLO...

¿Es verdad que un átomo se transforma en su ion negativo cuando gana electrones y en su ion positivo cuando gana protones en su núcleo?

Es cierto que se transforma en su ion negativo al ganar electrones, pero si ganase protones se transformaría en otro elemento diferente.

Isótopos

Son átomos del mismo elemento, y por tanto con el mismo número atómico, que presentan diferente contenido en neutrones, y por ello distinto número másico.

POR EJEMPLO...

Si un átomo neutro con 10 protones pierde 2 electrones, ¿en qué se transforma? ¿Sigue siendo el mismo elemento? ¿Mantiene el mismo número másico?

Se transforma en el ion con carga -2 del mismo elemento y al no variar sus neutrones mantiene su número másico.

Número atómico

Es el número de protones que hay en el núcleo atómico, se simboliza por la letra Z. Coincide con el número de electrones si el átomo es neutro.

Número másico

Es la suma del número de protones más el número de neutrones (es el número de nucleones). Se representa con la letra A.

POR EJEMPLO...

¿Es verdad que un elemento químico puede estar formado por átomos de diferente número atómico y másico?

Los átomos de un elemento químico tienen el mismo número de protones, por tanto el mismo número atómico pero pueden tener diferente número de neutrones, por tanto variar su número másico.

POR EJEMPLO...

En los siguientes átomos: X (Z=11; A=23), X’ (Z=20;A=40), X’’ (Z=9; A=19), ¿cuántos protones, neutrones y electrones hay?

X tiene 11 protones y 12 neutrones, X’ tiene 20 protones y 20 neutrones, X’’ tiene 9 protones y 10 neutrones.

Unidad de masa atómica (uma)

Es el patrón de medida de las masas atómicas y vale la doceava parte de la masa del átomo de carbono 12.

Masa atómica de un elemento

Masa del elemento según la abundancia relativa de sus isótopos en la naturaleza.

Masa molecular

Es la suma de las masas atómicas de los átomos que componen una molécula

POR EJEMPLO...

La masa molecular del sulfato de aluminio es de 342 u, mientras que la de un mol de Al2(SO4)3 es 342 g. ¿Cuál de ambas cantidades es mayor?

Recordemos que la masa del mol representa la de 6,022 • 1023 moléculas de la sustancia por tanto, necesariamente es mayor que la de una de ellas.

Tabla periódica o sistema periódico de los elementos

Refleja la ordenación de los elementos químicos, en grupos (columnas) y periodos (filas), en base a dos criterios:

a) Orden creciente de números atómicos

b) Similitud de propiedades entre los elementos que están en la misma columna.

POR EJEMPLO...

Sobre los elementos A con Z = 11, B con Z = 17 y C con Z = 19:

a) ¿Cuáles son metales y cuáles no

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