Estructura del Átomo: Modelos Atómicos, Isótopos y Propiedades Nucleares

...negativa; gamma (γ), radiación electromagnética sin carga y de gran energía.

Experimento de Rutherford

Se bombardearon láminas de oro con partículas alfa, observando los siguientes resultados:

• La mayoría atravesaba la lámina sin desviarse.
• Una pequeña parte sufría desviaciones importantes.
• Una cantidad mínima rebotaba y no la atravesaba.

Esto permitió concluir que el átomo está casi vacío.

Modelo nuclear de Rutherford

El átomo tiene un núcleo central muy pequeño, con carga positiva y casi toda la masa concentrada. Alrededor existe una corteza extensa y casi vacía donde se mueven electrones negativos girando alrededor del núcleo.

4. Modelo atómico de Bohr y modelo mecanocuántico

Modelo de Bohr

Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares llamadas niveles de energía (n = 1, 2, 3...). Cada órbita tiene una energía determinada. Mientras el electrón permanece en una órbita no absorbe ni emite energía; si recibe energía externa puede pasar a un nivel superior; al volver a su nivel inicial libera esa energía en forma de radiación. Este modelo ayudó a explicar el comportamiento del átomo y los espectros atómicos.

Modelo mecanocuántico

Desarrollado por Schrödinger a partir de la dualidad onda-partícula de De Broglie y el principio de incertidumbre de Heisenberg. Sustituye las órbitas fijas por orbitales, regiones del espacio donde es más probable encontrar al electrón. No se puede saber exactamente la posición del electrón, sino solo la probabilidad de encontrarlo.

Los protones y neutrones no son partículas elementales, sino que están formados por quarks. Además, se descubrieron partículas subatómicas como neutrinos, mesones y gluones.

5. Número atómico, masa y los isótopos

• Número atómico (Z): Número de protones presentes en el núcleo de un átomo. Coincide con el número de electrones cuando el átomo es neutro y determina el elemento químico.
• Número másico (A): Suma de protones (Z) y neutrones (N) presentes en el núcleo (A = Z + N). Los electrones apenas aportan masa al átomo.
• Masa atómica: Se calcula tomando como referencia el carbono-12, siendo la unidad de masa atómica la doceava parte de la masa de este átomo.
• Isótopos: Átomos del mismo elemento con igual número de protones pero diferente número de neutrones, por lo que tienen distinto número másico.
• Radioisótopos: Isótopos inestables que emiten radiaciones y tienen aplicaciones en:
  • Medicina: Tratamiento del cáncer y diagnóstico.
  • Arqueología: Datación mediante carbono-14.
  • Energía eléctrica: Centrales nucleares.
  • Agricultura: Control de plagas y conservación de alimentos.
  • Industria: Ensayos para comprobar materiales y piezas.