Fundamentos de la Estructura Atómica y Procesos de Ionización

Estructura del Átomo

Bohr describía que el átomo era esférico y estaba formado por partículas elementales. El átomo se compone de dos regiones principales:

• Núcleo: Donde se encuentran los protones y neutrones.
• Corteza electrónica: Donde se encuentran dispersos los electrones.

El núcleo posee carga positiva, mientras que la corteza contiene cargas negativas, por lo que el átomo está compensado eléctricamente (el átomo es neutro).

Propiedades del Núcleo y la Corteza

Una de las propiedades fundamentales del núcleo es su alta densidad. Prácticamente toda la masa del átomo está concentrada en el núcleo; sin embargo, el volumen nuclear es mucho más pequeño que el del átomo completo.

Los electrones se distribuyen por capas (K, L, M, N) y cada capa tiene un nivel energético diferente (n = 1, 2, 3...). El nivel energético más pequeño corresponde a la capa más cercana al núcleo.

• Cuanto más cerca del núcleo, el nivel energético de cada capa es menor.
• Sin embargo, cuanto más cerca del núcleo, la energía de ionización (energía necesaria para arrancar un electrón) es mayor, debido a una mayor estabilidad.

La masa del protón y la masa del neutrón son muy parecidas (P ≈ 1.007 uma y N ≈ 1.009 uma), mientras que la masa del electrón es despreciable (aproximadamente 0).

Concepto de Ionización

La ionización es el proceso mediante el cual un átomo deja de ser neutro debido a que ha cedido o ganado electrones. Ionizar consiste en ceder o extraer electrones al átomo. Si el átomo no recibe radiación ni se interviene sobre él, este permanece neutro, manteniendo el número de electrones igual al de protones.

Si un electrón sale del átomo, este queda cargado positivamente:

• Ion positivo (catión): Cuando tiene mayor número de protones.
• Ion negativo (anión): Cuando tiene mayor número de electrones.

Clasificación de los Núcleos

• Isótopos: Igual Z (mismo elemento), diferente N, diferente A y diferente energía.
• Isótonos: Diferente Z, igual N, diferente A, diferente energía y diferente elemento.
• Isóbaros: Diferente Z, diferente N, igual A, diferente energía y diferente elemento.
• Isómeros: Igual Z, igual N, igual A, mismo elemento, pero diferente energía.