Читать книгу Operaciones básicas del proceso, mezclas y disoluciones. QUIE0108 - Sergio Hurtado Melo - Страница 11

Actualmente, se considera que el átomo está formado fundamentalmente de tres partículas subatómicas, es decir, partículas más pequeñas que el átomo, que afectan al comportamiento químico de los elementos. Estas son protones y neutrones que se hallan en el núcleo del átomo y electrones que se encuentran orbitando alrededor del núcleo, gracias a la fuerza de atracción producida por la diferencia de carga entre estos y los protones:

1 Protones (p+): son partículas subatómicas que residen en el núcleo del átomo con carga positiva 1+ y una de masa de 1,6725 · 10–27 kg equivalente a 1,0073 uma (unidad de masa atómica).

2 Electrones (e-): son partículas subatómicas que orbitan alrededor del núcleo con carga negativa 1– y una masa de 9,1 · 10–31 kg equivalente a 5,486 · 10–4 uma.

3 Neutrones (n): son partículas subatómicas que residen en el núcleo del átomo junto con los protones y con carga neutra, tal y como su nombre indica, una masa de 1,6748 · 10–27 kg equivalente a 1,0087 uma.

Las masas de los átomos son muy pequeñas, y por tanto dichas cantidades se suelen expresar en una unidad denominada unidad de masa atómica (uma), donde su equivalencia con el gramo es: 1 uma = 1,66054 · 10^–27 kg.

Recuerde

Un elemento químico viene caracterizado por el número de partículas que hay de cada tipo. De esta forma, se definen el número atómico y másico.

Número atómico

Se representa por la letra Z e indica el número de protones que hay en el núcleo.

Número másico

Se representa por la letra A e indica el número total de partículas que hay en el núcleo. Es decir, protones más neutrones (N), por tanto:

A = Z + N

Indica la masa aproximada que tiene el átomo en uma.

Número de electrones

En un átomo con carga neutra el número de electrones coincide con el número atómico. Si se trata de un ión, es decir, de un átomo o molécula que no tiene carga neutra, se distingue entre anión (ión con carga negativa), donde el número de electrones es mayor que el de protones (ha ganado tantos electrones como indique la carga negativa) y catión (ión con carga positiva), donde el número de electrones es menor que el de protones (ha perdido tantos electrones como me indique la carga positiva).

Un elemento cualquiera (X) se representa en función de su número atómico, másico y carga de la siguiente forma: .

Aplicación práctica

Un átomo de fósforo con carga neutra se representa indicando su número atómico y másico de la siguiente forma:

Indique el número de partículas subatómicas que tiene de cada tipo.

SOLUCIÓN

El número atómico Z = 15, por tanto el átomo está formado por 15 protones, presentes en el núcleo, y por 15 electrones, dado que su carga es neutra. El número de neutrones (N) se obtiene sabiendo que su número másico es 31, y este indica el número de protones más neutrones presentes en el núcleo. De esta forma:

A = Z + N → N = A – N = 31 – 15 = 16 neutrones.

Isótopos

Dos átomos del mismo elemento, es decir, con números atómicos iguales, que tienen distinto número másico -ya que el número de neutrones presentes en el núcleo es distinto- se denominan isótopos, por ejemplo: