Fundamentos de la Estructura Atómica: Modelos, Isótopos y Radiactividad

Fundamentos de la Estructura Atómica y la Radiactividad

La Teoría Atómica Clásica

Teoría Atómica de Dalton

Los postulados fundamentales de Dalton establecen la base de la química moderna:

1. Los elementos están constituidos por partículas discretas de materia, indivisibles e inalterables, llamadas átomos.
2. Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí en tamaño y masa, pero distintos de los átomos de otro elemento.
3. Los compuestos se forman al unirse átomos de distintos elementos en una relación numérica constante y sencilla.
4. En una reacción química, los átomos se reagrupan de forma distinta a como lo estaban inicialmente, pero ni se crean ni se destruyen.

Modelos Atómicos Posteriores

Modelo Atómico de Thomson

El átomo es una esfera cargada positivamente en la que se encuentran incrustados los electrones en número suficiente para que el conjunto sea eléctricamente neutro.

Modelo Atómico de Rutherford

El átomo consta de una parte muy pequeña, que llamó núcleo, cargado positivamente y que contiene la casi totalidad de la masa. Alrededor del núcleo, en una zona muy lejana a escala atómica, denominada corteza, se mueven los electrones. El átomo es eléctricamente neutro, porque la carga positiva del núcleo se compensa con la negativa de la corteza.

Modelo Atómico de Bohr

Los electrones se encuentran en capas electrónicas, girando en órbitas circulares bien definidas y estables. En dichas órbitas, el electrón ni absorbe ni emite energía, pero puede saltar de una órbita a otra; en ese caso, sí absorbe o emite energía.

Conceptos de Radiactividad y Estructura Nuclear

Radiactividad

La radiactividad es la emisión espontánea de radiación por parte de algunas sustancias, que se denominan sustancias radiactivas.

Tipos de Emisiones Radiactivas

• Emisión Alfa (α): Posee carga positiva. Basta una lámina de papel para detener este tipo de emisión.
• Emisión Beta (β): Consiste en electrones muy veloces. Tienen un poder de penetración mayor que la emisión alfa.
• Emisión Gamma (γ): Es radiación electromagnética mucho más energética que los rayos X. Para detenerla se necesita una capa de plomo gruesa o un muro de hormigón.

Definiciones Atómicas Clave

• Número Atómico (Z): Número de protones que contiene el núcleo de un átomo.
• Número Másico (A): Número de nucleones (protones más neutrones).
• Isótopos: Átomos de un mismo elemento químico que tienen distinto número de neutrones. Es decir, tienen igual valor de Z pero distinto valor de A.
• Iones: Un ion es un átomo o una agrupación de átomos que tiene carga eléctrica neta. Se forma cuando un átomo gana o pierde electrones.

Aplicaciones de los Isótopos Radiactivos

Los isótopos radiactivos se utilizan para:

• Medicina: Diagnóstico clínico y en el tratamiento de tumores malignos. El grave inconveniente es que también destruye células sanas.
• Arqueología y Geología: Determinar la edad de restos arqueológicos de diversa índole.