trabajos

ESTRUCTURA ATÓMICA
Y SISTEMA PERIÓDICO

CURSO 2011-12

QUÍMICA
2º BACHILLERATO
NOCTURNO

QUÍMICA 2º BACHILLERATO NOCTURNO
ESTRUCTURA ATÓMICA Y SISTEMA PERIÓDICO

ESTRUCTURA ATÓMICA Y SISTEMA PERIÓDICO
CONSTITUYENTES BÁSICOS DEL ÁTOMO
A finales del siglo XIX, gracias a los experimentos con tubos de descarga,
comenzaron los descubrimientos de las diversas partículas subatómicas quemodificaron la idea del átomo indivisible propuesta por Dalton casi un siglo antes.
Primero fue descubierto el electrón, pues Thomson lo identificó en los rayos
catódicos, con carga eléctrica negativa (-1,6·10-19 C) y cuya masa era mucho menor
que la del átomo de hidrógeno.
Poco después, Goldstein halló que los rayos canales producidos en un tubo de
descarga con hidrógeno estabanconstituidos por unas partículas positivas que
Rutherford acabó por caracterizar y que fueron denominadas protones. Su carga era
exactamente igual a la del electrón, aunque de signo opuesto, y con una masa casi
dos mil veces mayor.
Finalmente, en 1932, Chadwick demostró la existencia de los neutrones en el
interior del átomo, unas partículas sin carga y de una masa ligeramente mayor que la
de losprotones.
MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD
En un famoso experimento llevado a cabo en 1911, Ernest Rutherford
bombardeó láminas metálicas muy delgadas con partículas alfa suministradas por
una muestra de material radiactivo. Estudiando los distintos ángulos de desviación
de dichas partículas al atravesar las láminas llegó a la conclusión de que el átomo
consistía esencialmente en espacio vacío. En elcentro de ese espacio se encuentra el
núcleo, cargado positivamente, que sólo mide aproximadamente una cienmilésima
parte del diámetro del átomo y es donde se hallan los protones. En el núcleo está
concentrada casi toda la masa del átomo. También postuló que los electrones
viajaban en órbitas alrededor del núcleo, de manera que el número de electrones es
igual al de protones, por lo que elestado eléctrico normal del átomo es neutro.
ISÓTOPOS
Aunque el número de protones de todos los átomos de un elemento es siempre
el mismo y, lógicamente, igual a su número de electrones (o número atómico Z) no
siempre es así con el número de neutrones. Llamamos isótopos a los diversos átomos
de un elemento que se diferencian en el número de neutrones. Si designamos por A
el número másico deun isótopo de cierto elemento X, la notación simbólica es:
A
Z

X

La masa atómica de cada elemento se obtiene haciendo el promedio entre las
masas isotópicas correspondientes.

IES Séneca

Córdoba

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ESTRUCTURA ATÓMICA Y SISTEMA PERIÓDICO

EJEMPLO 1. Para el isótopo 40
20 Ca señala: su número de protones, de electrones, su
númeroatómico y su número másico. Lo mismo para el ion Ca2+.
Solución:

40
20

Ca , Z = 20, tiene 20 protones y 20 electrones, A = 40, tiene 20 neutrones.

Ca2+ tiene 20 neutrones, 20 protones y 18 electrones.
EJEMPLO 2. Las abundancias relativas y las masas atómicas de los isótopos de cierto
elemento son las siguientes: 27,9858 u (93,05 %); 28,9907 u (3,90 %) y 29,9863 (3,05 %).
Halla la masaatómica de dicho elemento.
Solución: Haciendo la media ponderada de las masas de los isótopos obtenemos la
masa atómica del elemento:
27,9858· 0,9305 + 28,9907· 0,0390 + 29,9863· 0,0305 = 28,0860 u
ESPECTROS ATÓMICOS Y FÓRMULA DE RYDBERG
El modelo de Rutherford es inestable según la teoría electromagnética clásica,
pues toda carga que gira pierde energía en forma de radiación. Otro grave fallo delmodelo era su incapacidad para explicar los espectros atómicos.
Cuando se vaporiza una sustancia y se calienta observamos que emite luz de
diversas longitudes de onda que, tras separarlas en un prisma óptico, pueden
registrarse, constituyendo el espectro de emisión de la sustancia estudiada. Es
posible que predomine un único color, como el amarillo de las lámparas de vapor de
sodio, el...