El Átomo y la Tabla Periódica: Un Vistazo a la Química Fundamental
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Teoría Atómica de Dalton
1. La materia está formada por átomos que son partículas esféricas, muy pequeñas, inalterables e indivisibles.
2. Los elementos están formados por átomos iguales en masa y propiedades químicas. Los elementos diferentes están formados por átomos diferentes en masa y propiedades químicas.
3. Los compuestos químicos están formados por una combinación de dos o más átomos diferentes en una relación de números enteros sencillos.
4. La reacción química es una reordenación de átomos distinta de reactivos a productos.
Partículas Elementales
Las partículas elementales responsables de la existencia de la carga eléctrica se descubrieron a finales del siglo XIX, lo que hizo necesario revisar el modelo de átomo indivisible. La partícula elemental sin carga se descubrió en el siglo XX, a partir de experimentos sobre la radiactividad artificial.
Partícula | Descubridor/Fecha | Carga (C) | Masa (kg) |
Electrón | Thomson, 1897 | -1,602 x 10-19 | 9,1 x 10-31 |
Protón | Goldstein, 1886 | +1,602 x 10-19 | 1,673 x 10-27 |
Neutrón | Chadwick, 1935 | Sin carga | 1,677 x 10-27 |
Modelo de Thomson (1897)
(Pudín de pasas) En 1904, propuso que el átomo era una esfera con carga positiva en el que se incrustaban cargas negativas. Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, llamadas electrones.
Modelo de Rutherford (1911)
(Nuclear) Realizaron el experimento de la lámina de oro. Propuso que el átomo está formado por dos partes: el núcleo y la corteza.
- Núcleo: Parte central del átomo, con partículas de carga positiva.
- Corteza: Parte exterior del átomo, 105 veces mayor que el núcleo, donde se encuentran los electrones.
Modelo de Bohr (1913)
(Niveles de energía) Propuso que en el átomo los electrones giran en órbitas circulares sin emitir energía, ordenados en distintos niveles, alrededor del núcleo. Cuando los electrones saltan de un nivel exterior a otro interior, emiten radiación.
Niveles de energía | K=1 | L=2 | M=3 | N=4 |
Número máximo de electrones por nivel | 2 | 8 | 18 | 32 |
X: Símbolo del elemento
A: Número másico (A = p + n)
Z: Número atómico (Z = p)
Iones
El átomo es neutro, por lo que el número de electrones y protones es el mismo.
Ion: Es un átomo que ha ganado (anión) o perdido (catión) electrones.
Isótopos: Tienen el mismo número de protones y distinto número de neutrones.
Radiactividad y Energía Nuclear
- Partículas alfa (α): Son núcleos de helio, con carga positiva, atraviesan el papel.
- Partículas beta (β): Son electrones a gran velocidad, con carga negativa, atraviesan láminas de aluminio de 5 mm.
- Partículas gamma (γ): Son radiaciones de alta energía, sin carga, atraviesan láminas de plomo de 25 mm.
Radioisótopos: Son isótopos radiactivos de un elemento, idénticos desde el punto de vista físico y químico respecto a los isótopos inactivos. Emiten radiaciones.
Propiedades de Metales y No Metales
Propiedades | Metales | No Metales |
Brillo | Sí | No |
Conductores de electricidad y calor | Sí | No |
Puntos de fusión y ebullición | Altos, sólidos excepto Hg (l) | Bajos, gases, líquidos (bromo), sólidos volátiles |
Otras | Dúctiles (hilos), maleables (láminas), opacos | Frágiles |
Tabla Periódica
Meyer y Mendeleiev, en 1869, establecieron por separado y simultáneamente la ley periódica: ordenaron los elementos en filas por masa atómica creciente y en columnas por propiedades químicas similares.
Mosley, en 1913, estableció el criterio de ordenación de los elementos por número atómico creciente (Z), de izquierda a derecha y de arriba abajo. Esta es la tabla periódica actual.