Conceptos Fundamentales de la Estructura Atómica y el Método Científico

Conceptos Fundamentales de la Química

Propiedades y Medición

Magnitud: Cualquier propiedad de los cuerpos que se puede medir.

El Método Científico

Etapas del método científico:

• Observación
• Planteamiento del problema
• Planteamiento de hipótesis
• Experimentación
• Análisis de resultados
• Formulación de leyes, teorías y modelos científicos.

Evolución de los Modelos Atómicos

Teoría Atómica de Dalton

Características principales:

• La materia está formada por átomos.
• Los átomos de un mismo elemento químico son iguales en masa y propiedades, y distintos de los átomos de cualquier otro elemento.
• Los compuestos se forman por combinaciones de átomos de diversos elementos.

Modelo Atómico de Thomson

El átomo debía ser una gran masa de carga positiva, e insertados en ella, debían estar los electrones. La carga negativa de los electrones compensaba la carga positiva, para que el átomo fuera neutro. Thomson descubre el electrón.

Modelo Atómico de Rutherford

Postulados clave:

• El átomo está formado por un núcleo muy pequeño y una corteza.
• En el núcleo está concentrada toda su carga positiva y casi toda su masa.
• En la corteza están los electrones, girando alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares, de forma similar al movimiento de los planetas alrededor del Sol.

Nota: No se menciona que el neutrón esté en el núcleo, ya que este no sería descubierto hasta el año 1931 por el físico inglés James Chadwick, y este descubrimiento es posterior al modelo de Rutherford. Recordemos que el modelo de Rutherford no es el modelo definitivo del átomo.

Partículas Subatómicas y Notación

Número Atómico y Número Másico

• Número atómico (Z): Indica el número de protones, que es igual al número de electrones si el átomo es neutro.
• Número másico (A): Indica el número de protones más el número de neutrones.

Iones

• Cationes: Iones positivos (pérdida de electrones).
• Aniones: Iones negativos (ganancia de electrones).

Isótopos

Isótopos: Dos átomos se dice que son isótopos si tienen el mismo número de protones y se diferencian en el número de neutrones.

Fenómenos Nucleares

Radiactividad

Se refiere a la emisión de partículas o energía por núcleos inestables:

• Radiación alfa ($\alpha$): Posee carga positiva y se emite a gran velocidad; tiene muy poco poder de penetración.
• Radiación beta ($\beta$): Su carga es negativa y tienen mayor poder de penetración que las partículas alfa.
• Radiación gamma ($\gamma$): Radiación neutra, del mismo tipo que la luz. Tiene gran poder de penetración.

Fisión Nuclear

Fisión nuclear: Algunos núcleos de isótopos radiactivos de elementos formados por átomos muy grandes, se rompen para dar núcleos de átomos más pequeños y se libera energía.