Grado 7

Grado 7Estructura AtómicaEstructura del átomo


Núcleo y nube de electrones


La estructura del átomo es un concepto fundamental en química y es importante para entender cómo se forman e interactúan las sustancias. En esta explicación, exploraremos dos componentes principales del átomo: el núcleo y la nube de electrones. Vamos a emprender este fascinante viaje para comprender los fundamentos de la estructura atómica.

Comprensión básica del átomo

Un átomo es la unidad más pequeña de un elemento que no se puede descomponer más por medios químicos normales. Los átomos están compuestos por tres tipos de partículas subatómicas: protones, neutrones y electrones. Estos componentes se distribuyen entre el núcleo y la nube de electrones.

Núcleo central

El núcleo es el núcleo denso del átomo. Sirve como el corazón del átomo y contiene la mayor parte de la masa del átomo. El núcleo está compuesto por dos tipos de partículas:

  • Protones: Son partículas cargadas positivamente. Cada protón tiene una carga positiva de +1.
  • Neutrones: Son partículas neutras sin carga. Los neutrones contribuyen a la masa del núcleo pero no a su carga.

Con algunas excepciones (como el hidrógeno), la mayoría de los átomos tienen tanto protones como neutrones en sus núcleos. La presencia de neutrones ayuda a mantener el núcleo estable, especialmente a medida que aumenta el número de protones.

núcleo = protones + neutrones

Ejemplo visual: estructura del núcleo

Considera una representación simple de un núcleo con tres protones y tres neutrones:

Protón Neutrón

Número atómico y número de masa

El número atómico de un elemento está determinado por el número de protones presentes en su núcleo. Este número también determina la identidad del elemento. Por ejemplo, el helio tiene 2 protones, por lo que su número atómico es 2.

El número de masa de un átomo es la suma de los protones y neutrones presentes en su núcleo. Esto da la masa total del núcleo. Por ejemplo, si un átomo tiene 3 protones y 4 neutrones, su número de masa será 7.

Número atómico (Z) = número de protones
Número de masa (A) = Número de protones + Número de neutrones

Nube de electrones

La nube de electrones es un espacio vasto alrededor del núcleo donde orbitan los electrones. A diferencia de los protones y neutrones, los electrones son partículas cargadas negativamente. Cada electrón lleva una carga de -1. La nube de electrones es mayoritariamente espacio vacío pero juega un papel importante en el comportamiento químico del átomo.

Los electrones giran alrededor del núcleo muy rápidamente, y es difícil determinar su posición exacta en un momento dado. En cambio, hablamos sobre la probabilidad de encontrar un electrón en una región particular. Este concepto se conoce como "nube de electrones" o "distribución orbital".

Ejemplo visual: nube de electrones

Imagínese una nube de electrones alrededor de un pequeño y denso núcleo:

Núcleo nube de electrones

Comprensión de los electrones

Los electrones ocupan regiones específicas en la nube de electrones conocidas como "niveles de energía" o "capas". Estos niveles de energía se dividen en sub-niveles, que a su vez están compuestos por orbitales. Cada orbital puede contener hasta dos electrones.

Número máximo de electrones en una capa = 2n2

donde n es el número cuántico principal o número de capa (1, 2, 3,...).

Ejemplo: configuración electrónica

Tomemos el ejemplo del neón, un elemento con número atómico 10, lo que significa que tiene 10 electrones:

  • Primera capa: 2 electrones
  • 2ª capa: 8 electrones

Esta configuración puede escribirse como:

1s2 2s2 2p6

Balance de carga

En un átomo neutro, el número de electrones es igual al número de protones, asegurando que la carga total sea cero. Si el número de electrones y protones no es igual, el átomo se convierte en un ion, teniendo una carga positiva si tiene más protones, y una carga negativa si tiene más electrones.

¿Por qué es importante comprender los átomos?

Comprender la estructura del átomo, incluyendo el núcleo y la nube de electrones, es importante por varias razones:

  • Ayuda a explicar las propiedades de los elementos y sus interacciones en las reacciones químicas.
  • Es la base de la tabla periódica, que organiza los elementos según sus números atómicos.
  • Ayuda a entender los conceptos y teorías científicas de la física moderna.

Los átomos son los bloques de construcción de toda la materia, y una comprensión sólida de la estructura atómica abre la puerta a una comprensión más profunda del mundo natural.


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