El Modelo Nuclear del Átomo y la Corteza Atómica
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1. El Modelo Nuclear del Átomo
La idea de que los cuerpos están formados por partículas pequeñísimas e indivisibles se remonta al filósofo griego Demócrito (siglo V a.C.).
El químico inglés J. Dalton retomó esta idea en su teoría atómica de la materia, enunciada en 1805, según la cual, los átomos eran indivisibles y permanecían inalterados en los procesos químicos.
El Experimento de la Lámina de Oro
El físico neozelandés E. Rutherford y sus discípulos Geiger y Marsden bombardearon una delgada lámina de oro con rayos alfa (partículas con carga positiva emitidas por sustancias radiactivas).
Esperaban que todas las partículas atravesaran la lámina y sus impactos pudieran recogerse de manera uniforme tras ella. Sin embargo, esto no fue lo que sucedió: algunas partículas salían desviadas o incluso rebotadas en sentido contrario.
Rutherford concluyó que el átomo reunía toda su masa y su carga positiva en un punto diminuto al que llamó núcleo, el cual estaba rodeado por una distante capa de electrones.
La Hipótesis del Modelo Nuclear del Átomo
El átomo está constituido por un núcleo central con casi toda la masa del átomo, que contiene partículas con carga positiva llamadas protones.
En la corteza están los electrones, con una masa despreciable frente a la del núcleo. Giran en órbitas circulares concéntricas en torno al núcleo y su carga negativa equilibra a la positiva del núcleo.
El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación con el tamaño del átomo, y entre el núcleo y la corteza hay un espacio vacío.
Experimentos posteriores permitieron comprobar que en la mayoría de los núcleos había otras partículas sin carga eléctrica denominadas neutrones.
- El número atómico representa el número de protones del núcleo. Se representa con la letra Z.
- El número másico es la suma del número de protones y de neutrones del núcleo. Se representa con la letra A.
En algunos casos, el número másico coincide con la masa atómica experimental. Pero si un elemento tiene diversos isótopos, su masa atómica es la media ponderada de todos los isótopos, la cual depende de la abundancia relativa de cada uno de ellos.
2. La Corteza Atómica. Niveles Energéticos
El Modelo de Bohr y el Espectro del Átomo de Hidrógeno
- El electrón gira en torno al núcleo en órbitas circulares de energía fija.
- Solo existen órbitas en las que los electrones tienen valores de energía determinados. Por eso, las órbitas se llaman también niveles de energía, designados con la letra n= 1, 2, 3, 4…
- Cuando el electrón pasa de un nivel de energía superior a otro de energía inferior, la diferencia de energía se emite como luz.
Configuración Electrónica
Es la distribución de los electrones de un átomo en los diferentes niveles y subniveles de energía.
- G1 – ns1 (electrón de valencia 1)
- G2 – ns2 (electrón de valencia 2)
- G13 – ns2 np1 (electrón de valencia 3)
- G14 – ns2 np2 (electrón de valencia 4)
- G15 – ns2 np3 (electrón de valencia 5)
- G16 – ns2 np4 (electrón de valencia 6)
- G17 – ns2 np5 (electrón de valencia 7)
- G18 – (electrón de valencia 8)