Estructura atómica: número atómico y másico, isótopos y radiactividad

Introducción

Alrededor del núcleo hay capas o niveles de energía donde se sitúan los electrones. Para situar estos electrones en el átomo se utiliza el diagrama de Moeller. El diagrama nos indica la configuración electrónica. A los electrones situados en la última capa o nivel se les denomina electrones de valencia.

Número atómico y número másico

Número atómico y número másico. Según los modelos de Rutherford y Bohr, las partículas atómicas se distribuyen en el átomo de la siguiente forma:

• Núcleo: protones y neutrones (nucleones).
• Corteza: electrones, en distintos niveles.

Definiciones clave

• El número atómico (Z): es el número de protones de un átomo.
• El número másico (A): es el número de nucleones (suma de protones y neutrones) de un átomo.

Notación y relaciones: Z = número de protones; N = número de neutrones; E = número de electrones; A = Z + N (número másico).

Isótopos

Los isótopos son átomos del mismo elemento químico con el mismo número atómico (Z) y distinto número másico (A). La diferencia está, por tanto, en el número de neutrones (N).

Masa atómica relativa

Para medir la masa de los átomos se utiliza la unidad de masa atómica (u), que es la masa equivalente a la doceava parte de la masa del átomo de carbono-12. La mayoría de los elementos tienen varios isótopos. La masa atómica se calcula teniendo en cuenta los distintos isótopos y su abundancia en la naturaleza.

Dibujar átomos

Las partículas atómicas se distribuyen en el átomo de la siguiente forma:

• Núcleo: protones y neutrones (nucleones).
• Corteza: electrones, en distintos niveles.

Pasos para representar un átomo:

1. A partir del número atómico y número másico, calculamos el número de protones, neutrones y electrones.
2. Situamos los protones y neutrones en el centro (núcleo).
3. Situamos los electrones en las distintas órbitas según nos indique la configuración electrónica (por ejemplo, usando el diagrama de Moeller).

Radiactividad

Los núcleos de algunos elementos no son estables y emiten partículas y radiaciones. A este fenómeno se le llama radiactividad. Los tipos principales son:

• Alfa (α): partículas positivas (núcleos de helio) con 2 protones y 2 neutrones.
• Beta (β): electrones que provienen de la desintegración de un neutrón.
• Gamma (γ): radiación electromagnética.

Notas finales

Para representar y entender correctamente un átomo es importante dominar la configuración electrónica, identificar los electrones de valencia y saber calcular Z, N y A. El conocimiento de los isótopos y de la masa atómica relativa es esencial para aplicaciones en química y física, y la comprensión de la radiactividad resulta clave en campos como la energía nuclear y la protección radiológica.