Quimica general

TEMA 1.
ESTRUCTURA ATÓMICA

Objetivos / Competencias específicas a adquirir
• Conocer las partículas fundamentales subatómicas,
número atómico, número másico e isótopos
• Revisar la estructura electrónica de los átomos y la
evolución de las distintas teorías
• Conocer la descripción mecanocuántica del átomo
y la ecuación de Schrödinger
la
• Repasar los conceptos de números cuánticos,orbitales atómicos y la creación de configuraciones
electrónicas

1.1. Antecedentes de la teoría
atómica moderna

ατoµ α

Gran parte del desarrollo de la teoría atómica moderna realizada en torno a 1900.
Se basó en la naturaleza eléctrica de la materia y la interacción de la materia con la
energía en forma de luz.
Partículas subatómicas.

Las partículas fundamentales de
los átomosson:

+

el electrón
el neutrón

Proton

Neutron

el protón.

http://www.mbe.doe.gov/me70/manhattan/1890s-1939.htm

Electron

1.1.1 Modelos Atómicos

El modelo de Thomson o
el modelo del bizcocho de
ciruelas, según el cual la
carga positiva estaba
distribuida igualmente por
todo el átomo y los
electrones embebidos en
el átomo como las pasas
en un bizcocho.

En 1910Rutherford, realiza una serie de experimentos.
Bombardea una lamina muy delgada de oro con partículas α procedentes de
una fuente radioactiva partículas emitidas con alta energía cinética.
Tras la lamina de oro se coloco una pantalla fluorescente de ZnS para observar
la dispersión de las partículas por la pantalla de oro.

A partir de este experimento Rutherford propuso un nuevo modelo
Elátomo contiene un núcleo atómico
donde se concentra la carga positiva, la
mayoría de las partículas pasan a través
de la lamina de oro porque los átomos
son fundamentalmente espacio vacío,
ocupados solo por los electrones.
Las pocas partículas que son desviadas
son las que pasan próximas a los pesados
núcleos metálicos altamente cargados.

La magnitud de la carga positiva es diferente paralos distintos átomos y es aproximadamente la
mitad del peso atómico del elemento.
Fuera del núcleo existen tantos electrones como
unidades de carga positiva que hay en el núcleo.
El átomo es eléctricamente neutro.

Los cálculos matemáticos desarrollados por Rutherford condujeron a la
determinación del diámetro del núcleo del orden de 10-13 cm. Puesto que el
tamaño de los átomos es delorden de 10-8 cm, el átomo parece ser
prácticamente espacio vacío.
Comparando el diámetro del átomo con la longitud de un campo de fútbol
(100 m) el tamaño del núcleo seria como la cabeza de un alfiler.

Rutherford predijo también la existencia de partículas fundamentales
eléctricamente neutras. Fue Chadwick en 1932 quien demostró la existencia
de los neutrones partículas neutras con masa ycompleto el modelo.

Los átomos consisten en un núcleo pequeño y muy denso rodeado
por nubes de electrones a distancias del núcleo relativamente
grandes. Los núcleos contienen protones y neutrones.

1.1.2 Número de masa e isótopos
El electrón es la unidad de carga negativa y el protón la unidad de carga
positiva.
El número de protones en el núcleo recibe el nombre de número atómico Z.Puesto que el átomo es eléctricamente neutro el número atómico o número de
protones coincide con el número de electrones.
El número total de protones y neutrones se denomina número másico A.
El número de neutrones será por tanto A-Z.

AE
Z

Cada elemento químico tiene un nombre y un símbolo químico.
La mayoría de los elementos consisten en átomos de masas diferentes
llamados isótopos.Los isótopos de un elemento tienen el mismo número atómico Z, difieren sin
embargo en su masa porque tienen distinto número de neutrones.
Para evitar controversias se tomará como definición de isótopos de un
elemento aquellos átomos que contienen el mismo número atómico pero
distinto número másico. Teóricamente los átomos cargados se consideran
iones, y al no ser átomos aun teniendo igual...