Química-Semana 2.1: Modelo atómico actual

🔬 Modelo Atómico Actual

¡Bienvenido/a ! Hoy exploraremos cómo está constituido el átomo según la visión más aceptada por la ciencia actual. Esta clase es fundamental para entender la estructura de la materia y cómo se comportan los elementos químicos. 🧠

---

🧱 Descripción básica del átomo

Un átomo es la unidad básica de la materia. Está compuesto por un núcleo central y una nube electrónica que rodea a ese núcleo.

• El núcleo contiene protones (+) y neutrones (0).
• Los electrones (–) giran alrededor del núcleo en niveles de energía.

📌 Aunque el átomo es diminuto, tiene una estructura compleja y ordenada.

⚛️ Partículas subatómicas principales

Partícula	Carga	Masa relativa	Ubicación
Protón (p⁺)	+1	1	Núcleo
Neutrón (n⁰)	0	1	Núcleo
Electrón (e⁻)	−1	1/1836	Niveles energéticos

🔘 El núcleo atómico

Es la parte central del átomo, donde se concentra casi toda su masa. Contiene:

• Protones: determinan la identidad del elemento.
• Neutrones: dan estabilidad al núcleo.

🔢 Número atómico y número de masa

• Número atómico (Z): Es el número de protones del átomo. También es igual al número de electrones en un átomo neutro.
• Número de masa (A): Es la suma de protones + neutrones.

💡 Relación importante:

Z = p⁺ = e⁻ (en átomos neutros)

Es decir, el número atómico es igual al número de protones y también al número de electrones cuando el átomo no tiene carga.

Ejemplo: El oxígeno tiene Z = 8 y A = 16 →

• Protones = 8
• Electrones = 8 (porque es neutro)
• Neutrones = 16 – 8 = 8

🧬 Núclidos, isótopos y notación

✔ Núclido:

Es cualquier especie atómica caracterizada por un número específico de protones y neutrones.

✔ Isótopos:

Átomos del mismo elemento (igual Z) pero diferente número de neutrones (diferente A).

Ejemplo: Hidrógeno tiene 3 isótopos:

• Protio (¹H): 1 protón, 0 neutrones
• Deuterio (²H): 1 protón, 1 neutrón
• Tritio (³H): 1 protón, 2 neutrones

✍️ Notación de isótopos:

Se escribe como: ^AX_Z donde:

• A = número de masa
• Z = número atómico
• X = símbolo del elemento

Ejemplo: ¹⁴C₆ (carbono-14)

---

✅ Ejercicios resueltos

✔ Ejercicio 1

¿Cuántos protones, neutrones y electrones tiene el átomo ²³Na₁₁?

Solución: Z = 11, A = 23 →

• Protones = 11
• Electrones = 11 (átomo neutro)
• Neutrones = 23 – 11 = 12

✔ Ejercicio 2

Escribe la notación del isótopo de carbono que tiene 6 protones y 7 neutrones.

Solución: A = 6 + 7 = 13 → ¹³C₆

✔ Ejercicio 3

Un átomo tiene 17 protones, 17 electrones y 18 neutrones. ¿Cuál es su número atómico y su número de masa?

• Z = 17
• A = 17 + 18 = 35
• Es el isótopo ³⁵Cl₁₇

✔ Ejercicio 4

¿Qué partícula subatómica define la identidad de un elemento?

Solución: El protón. Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones.

✔ Ejercicio 5

¿Qué diferencia hay entre un isótopo y un núclido?

Solución: Un isótopo es una variación del mismo elemento. Un núclido es cualquier átomo definido por su número de protones y neutrones (cualquier combinación).

🧠 Ejercicios resueltos sobre número atómico, protones y electrones

✔ Ejercicio 6

Enunciado: Un átomo tiene número atómico Z = 12. ¿Cuántos protones y electrones tiene?

Solución: Como el átomo es neutro:

• Protones (p⁺) = Z = 12
• Electrones (e⁻) = 12

✔ Ejercicio 7

Enunciado: ¿Cuál es el número atómico de un átomo que tiene 26 protones y 26 electrones?

Solución: Z = número de protones = 26

Entonces, Z = 26 (es el hierro, Fe)

✔ Ejercicio 8

Enunciado: Un elemento X tiene 15 electrones en estado neutro. ¿Cuál es su número atómico y su símbolo químico?

Solución:

• e⁻ = Z = 15 → p⁺ = 15
• Elemento con Z = 15 → Fósforo (P)

✔ Ejercicio 9

Enunciado: Un átomo neutro tiene A = 40 y Z = 20. Determina el número de p⁺, n⁰ y e⁻.

• Protones = Z = 20
• Electrones = 20 (por ser neutro)
• Neutrones = A − Z = 40 − 20 = 20

✔ Ejercicio 10

Enunciado: ¿Qué indica el número atómico de un elemento y por qué es tan importante?

Solución: Indica el número de protones y determina la identidad del elemento. Cada elemento tiene un Z único.

---

📝 Ejercicios propuestos

1. Determina el número de protones, neutrones y electrones en ³⁹K₁₉.
2. Escribe la notación isotópica del átomo de oxígeno con 10 neutrones.
3. ¿Cuántos isótopos conocidos tiene el hidrógeno? Nómbralos.
4. Si un átomo tiene A = 40 y Z = 20, ¿cuántos neutrones tiene?
5. Explica por qué los isótopos tienen propiedades químicas similares.
6. Un elemento tiene 13 electrones en estado neutro. ¿Cuál es su número atómico y qué elemento es?
7. Si un átomo tiene 9 protones, ¿cuántos electrones tiene si es neutro? ¿Qué elemento es?
8. Determina el número de neutrones en un átomo con A = 31 y Z = 15.
9. ¿Qué ocurre con la relación Z = p⁺ = e⁻ si el átomo pierde un electrón? ¿Sigue siendo neutro?
10. Un elemento tiene número de masa 27 y 13 protones. ¿Cuál es su notación isotópica?

📝 Te animo a resolver estos ejercicios y a compartir tus respuestas o dudas en los comentarios, Para reforzar el aprendizaje.

---

📌 Observaciones importantes

• La masa del electrón es tan pequeña que no se considera al calcular el número de masa.
• Los isótopos de un mismo elemento tienen el mismo comportamiento químico, pero diferente estabilidad nuclear.
• El número atómico es clave para identificar el elemento en la tabla periódica.

---

📘 ¿Listo para seguir aprendiendo? Puedes continuar con la siguiente clase:

Configuración Electrónica.

¡Te espero en la próxima clase! 🌟