Fundamentos de la Química Atómica: Modelos, Reacciones y Radiactividad

Modelo Atómico de Thomson

Según Thomson, el átomo debía ser como 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.

Experimento de Rutherford: La Lámina de Oro

Su experimento, conocido como el de la lámina de oro, reveló lo siguiente: La mayoría de las partículas alfa procedentes del mineral de uranio atravesaba la lámina de oro sin desviarse. Una pequeña proporción de partículas atravesaba la lámina, pero sufrían una leve desviación. Finalmente, una de cada 10.000 partículas alfa rebotaba hacia atrás al llegar a la lámina.

Modelo Atómico de Rutherford: Postulados y Limitaciones

Postulados del Modelo de Rutherford:

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, los electrones giran alrededor del núcleo.

Limitaciones del Modelo de Rutherford:

Cualquier carga en movimiento emite energía en forma de radiación. Por lo tanto, el electrón debería perder energía continuamente y acercarse cada vez más al núcleo hasta chocar con él, lo cual no ocurre en la realidad.

Postulados del Modelo Atómico de Bohr

1. El electrón solo podrá girar en ciertas órbitas circulares de energía y radios determinados.
2. En estas órbitas, se cumplirá que el momento angular del electrón será un múltiplo entero de h/2π.
3. El electrón solo emitirá energía cuando, estando en una de estas órbitas, pase a otra de menor energía.

Conceptos Fundamentales en Química Atómica

• Número Atómico (Z): Indica el número de protones en el núcleo de un átomo.
• Número Másico (A): Indica la suma del número de protones y el número de neutrones en el núcleo de un átomo.
• Isótopo: Átomos que tienen el mismo número de protones (mismo Z) pero se diferencian en el número de neutrones (diferente A). Se representan con el mismo símbolo químico.
• Ion: Cuando los átomos de los distintos elementos químicos se combinan para formar un compuesto, dejan de ser neutros y adquieren una carga eléctrica, convirtiéndose en iones.

Fisión y Fusión Nuclear: Reacciones Atómicas Clave

Fisión Nuclear: Tiene lugar cuando algunos núcleos de isótopos radiactivos de elementos formados por átomos muy grandes, como el uranio o el plutonio, se rompen para dar núcleos de átomos más pequeños.

Fusión Nuclear: Se produce cuando algunos núcleos de átomos muy pequeños se unen para dar núcleos de átomos mayores.

Radiactividad y Aplicaciones de los Isótopos Radiactivos

Los núcleos de los átomos no cambian, aunque estén en transformaciones físicas o químicas. Solo los núcleos de algunos isótopos de ciertos elementos químicos pueden sufrir cambios que tienen que ver con la pérdida o ganancia de algunas partículas.

Aplicaciones de los Isótopos Radiactivos:

1. Centrales nucleares (fuente de energía).
2. Investigaciones y experimentos científicos (por ejemplo, para determinar la antigüedad de objetos o muestras).
3. Aplicación médica (diagnóstico y tratamiento de enfermedades).