Estructura actual del atomo

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Estructura actual del atomo

Estructura atómica – química

La naturaleza física precisa de los átomos surgió finalmente de una serie de elegantes experimentos realizados entre 1895 y 1915. El más notable de estos logros fue el famoso experimento de dispersión de rayos alfa de Ernest Rutherford en 1911, que estableció que

El núcleo está compuesto por dos tipos de partículas. Los protones son los portadores de la carga eléctrica positiva en el núcleo; la carga del protón es exactamente la misma que la del electrón, pero de signo contrario. Esto significa que en cualquier átomo [eléctricamente neutro], el número de protones en el núcleo (a menudo denominado carga nuclear) está equilibrado por el mismo número de electrones fuera del núcleo. La otra partícula nuclear es el neutrón. Como su nombre indica, esta partícula no tiene carga eléctrica. Su masa es casi igual a la del protón. La mayoría de los núcleos contienen aproximadamente el mismo número de neutrones y protones, por lo que podemos decir que estas dos partículas juntas representan casi toda la masa del átomo.

Como los electrones de un átomo están en contacto con el mundo exterior, es posible que se pierdan uno o más electrones, o que se añadan algunos nuevos. El átomo con carga eléctrica resultante se denomina ion.

Estructura del átomo clase 11

En una carta enviada a esta revista la semana pasada, el Sr. Soddy ha discutido la relación de mi teoría del núcleo del átomo con los fenómenos radiactivos, y parece tener la impresión de que yo sostengo la opinión de que el núcleo debe estar formado enteramente por electricidad positiva. De hecho, no he discutido en detalle la cuestión de la constitución del núcleo más allá de la afirmación de que debe tener una carga positiva resultante. Me parece que no hay duda de que la partícula α surge del núcleo, y hace tiempo que pienso que las pruebas apuntan a la conclusión de que la partícula tiene un origen similar. Este punto ha sido discutido con cierto detalle en un trabajo reciente de Bohr (Phil. Mag., septiembre, 1913). La evidencia más fuerte en apoyo de este punto de vista es, a mi entender, (1) que el rayo β, como el rayo α, las transformaciones son independientes de las condiciones físicas y químicas, y (2) que la energía emitida en forma de rayos β y γ por la transformación de un átomo de radio C es mucho mayor de lo que podría esperarse que se almacene en el sistema electrónico externo. Al mismo tiempo, creo que es muy probable que una fracción considerable de los rayos que se expulsan de las sustancias radiactivas provenga de los electrones externos. Sin embargo, esto es probablemente un efecto secundario resultante de la expulsión primaria de una partícula β del núcleo.

Proyecto de estructura atómica

Un átomo es la unidad más pequeña de materia ordinaria que forma un elemento químico. Todo sólido, líquido, gas y plasma está compuesto por átomos neutros o ionizados. Los átomos son extremadamente pequeños, normalmente de unos 100 picómetros. Son tan pequeños que, debido a los efectos cuánticos, no es posible predecir con exactitud su comportamiento utilizando la física clásica, como si fueran pelotas de tenis, por ejemplo.

Cada átomo está compuesto por un núcleo y uno o más electrones unidos al núcleo. El núcleo está formado por uno o varios protones y un número de neutrones. Sólo la variedad más común de hidrógeno no tiene neutrones. Más del 99,94% de la masa de un átomo está en el núcleo. Los protones tienen una carga eléctrica positiva, los electrones tienen una carga eléctrica negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica. Si el número de protones y electrones es igual, el átomo es eléctricamente neutro. Si un átomo tiene más o menos electrones que protones, entonces tiene una carga global negativa o positiva, respectivamente – tales átomos se llaman iones.

Partículas subatómicas

Los átomos pueden unirse para formar moléculas, que constituyen la mayoría de los objetos. Los distintos elementos (por ejemplo, el oxígeno, el carbono o el uranio) están formados por diferentes tipos de átomos. Un átomo es la unidad más pequeña de un elemento que se comporta como tal.

Los átomos están formados por un núcleo extremadamente pequeño, con carga positiva, rodeado por una nube de electrones con carga negativa.  Aunque normalmente el núcleo tiene menos de una diezmilésima parte del tamaño del átomo, el núcleo contiene más del 99,9% de la masa del átomo. Los núcleos están formados por protones cargados positivamente y neutrones eléctricamente neutros que se mantienen unidos por una fuerza nuclear. Esta fuerza es mucho más fuerte que la fuerza electrostática que une los electrones al núcleo, pero su alcance está limitado a distancias del orden de 1 x 10-15 metros.  Véase la figura 1.

El número de protones en el núcleo se llama número atómico (Z), el número atómico define el elemento. El número de neutrones en el núcleo se denomina N. El número de masa (A) del núcleo es igual a Z + N (Figura 2). La masa del núcleo en unidades de masa atómica (amu) suele ser ligeramente diferente del número de masa.