Explorando la Estructura Atómica y la Clasificación de Elementos Químicos
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Relación entre Masa Atómica y Número Atómico
Existe una relación fundamental entre la masa de un átomo y su número atómico.
- Para valores pequeños de Z (número atómico), la cantidad de protones y neutrones es aproximadamente igual, por lo que la masa atómica (A) es cerca del doble del número atómico (Z).
- Al aumentar los protones, se necesitan más neutrones para compensar la repulsión nuclear, lo que hace que la masa atómica aumente rápidamente.
- La masa del átomo de hidrógeno sirve como referencia para medir otras masas atómicas.
- Se define la unidad de masa atómica (uma), con símbolo u, como la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.
Clasificación de los Elementos Químicos
Los elementos químicos se pueden clasificar en diferentes categorías según sus propiedades.
Metales
- Li (Litio): Metal alcalino
- Be (Berilio): Metal alcalinotérreo
- Na (Sodio): Metal alcalino
- Mg (Magnesio): Metal alcalinotérreo
- K (Potasio): Metal alcalino
- Ca (Calcio): Metal alcalinotérreo
- Cs (Cesio): Metal alcalino
- Ba (Bario): Metal alcalinotérreo
- Fe (Hierro): Metal de transición
- Co (Cobalto): Metal de transición
- Ni (Níquel): Metal de transición
- Cu (Cobre): Metal de transición
- Zn (Zinc): Metal de transición
- Ag (Plata): Metal de transición
- Sn (Estaño): Metal del bloque p
- Pb (Plomo): Metal del bloque p
No Metales
- H (Hidrógeno): No metal
- C (Carbono): No metal
- N (Nitrógeno): No metal
- O (Oxígeno): No metal
- P (Fósforo): No metal
- S (Azufre): No metal
- Cl (Cloro): No metal
- Br (Bromo): No metal
- I (Yodo): No metal
Semimetales (Metaloides)
- B (Boro): Semimetal
- Si (Silicio): Semimetal
- As (Arsénico): Semimetal
- Sb (Antimonio): Semimetal
- Te (Telurio): Semimetal
Estructura Atómica y Partículas Subatómicas
La materia, aunque muestra fenómenos eléctricos, es neutra en su conjunto.
Descubrimiento de Partículas Subatómicas
- Electrón (1897, J.J. Thomson): Posee carga negativa y una masa muy pequeña (9.11×10-31 kg).
- Protón (1919, Ernest Rutherford): Posee carga positiva, igual en magnitud a la del electrón, y una masa mayor (1.67×10-27 kg).
- Neutrón (1932, James Chadwick): No posee carga eléctrica y su masa es similar a la del protón.
La materia es neutra porque los átomos tienen un número igual de cargas positivas (protones) y negativas (electrones).
Capítulo 3: Modelo Planetario del Átomo
El experimento de Rutherford demostró que los átomos están prácticamente huecos.
Conclusiones del Experimento de Rutherford:
- La mayoría de las partículas alfa (α) atraviesan la lámina sin desviarse.
- Algunas partículas se desvían significativamente y otras rebotan.
Según el modelo planetario, el núcleo positivo ocupa la parte central del átomo, y los electrones giran alrededor de él.
- Los electrones deben moverse para contrarrestar la atracción electrostática hacia el núcleo.
- Los neutrones son cruciales para mantener la estabilidad del núcleo atómico.
- La configuración electrónica describe la distribución de los electrones en las diferentes órbitas o niveles de energía.
- El núcleo tiene un tamaño aproximado de 10-15 m, mientras que los electrones orbitan a una distancia de aproximadamente 10-10 m.
Capítulo 4: Los Elementos Químicos
Cada elemento químico está representado por un tipo específico de átomo.
- El número atómico (Z) es el número de protones en el núcleo y es el que identifica a cada elemento.
- El número másico (A) es la suma total de protones y neutrones en el núcleo.
- La representación de un elemento químico es AZX (donde X es el símbolo del elemento).
- Un elemento químico no puede descomponerse en sustancias más simples por medios químicos ordinarios.