8/9/2019 Estructura Del Átomo El Núcleo

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ESTRUCTUR TÓMICCon los nuevos aportes se estableció el modelo atómicoactual, llamado también mecánico cuántico. En estemodelo, el átomo está constituido por 2 zonas: el núcleo yla nube electrónica.

El núcleo : ocupa la región central y está formadopor protones y neutrones. En el núcleo está concentradaprácticamente toda la masa del átomo.

La nube electrónica o envoltura electrónica : esel espacio exterior al núcleo atómico, donde se mueven loselectrones. Dentro de la nube electrónica los electrones sedesplazan en zonas como niveles y subniveles de energía.El modelo actual especifica que los electrones se muevenen regiones denominadas ORBITALES.

1. NÚCLEO ATÓMICOLos primeros conocimientos sobre el núcleo atómico se los debemos aErnest Rutherford que propuso el primer modelo atómico nuclear en1911.Es una pequeña región central del átomo donde se encuentrandistribuidos los neutrones y protones, partículas fundamentales delnúcleo, que reciben el nombre de nucleones. Tiene carga positiva, yconcentra más del 99,9% de la masa total del átomo, por lo tanto es lazona de más alta densidad del átomo.¿Cómo se pueden mantener juntos los protones y neutrones en el núcleo atómico?

La estabilidad del núcleo no puede explicarse por su acción eléctrica.

Al contrario, la repulsión existente entre los protones produciría sudesintegración. El hecho de que en el núcleo existan protones yneutrones es un indicador de que debe existir otra interacción másfuerte que la electrostática y que no está directamente relacionadacon cargas eléctricas y que es mucho más intensa. Esta interacciónse llama interacción nuclear fuerte y es la que predomina en elnúcleo.

a. ESTABILIDAD NUCLEARUn núcleo es estable cuando existe un equilibrio entre las fuerzas que actúan, o las fuerzasatractivas son mayores que las repulsivas. Es decir, la interacción nuclear fuerte que experimentanlos neutrones y protones son mayores que las fuerzas de repulsión eléctrica de los protones. De locontrario el núcleo sufrirá alguna transformación con el fin de estabilizarse.

Un núcleo se considera estable si no se transmuta espontáneamente en 1021 años, si bien puedetransmutarse en otros núcleos bajo ciertas condiciones.En un mismo elemento, todos sus átomos no son exactamente idénticos en cuanto a la cantidad denucleones en el núcleo, puede existir una diferencia de n o (neutrones). Los átomos de un mismoelemento que presentan distinta cantidad de neutrones, son llamados ISÓTOPOS .

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A los átomos del mismo elemento o de distintos elementos que se relacionan por las cantidades denucleones existentes en sus núcleos, se les llama NÚCLIDOS O NUCLEOIDES

NÚCLIDOS CARACTERÍSTICAS EJEMPLO

ISÓTOPOSnúclidos con el mismo número atómico ydistinto número másico 11H y 13H

ISÓTONOS núclidos con el mismo número de neutrones23

11 Nay 12 24 Mg

ISÓBAROS núclidos con la misma masa atómica 614 C y 714 N

Hay 115 elementos químicos conocidos, de los cuales, 92 existen en la naturaleza y el resto han sidoobtenido artificialmente. Se conocen hoy en día unos 2000 núclidos, de los cuales son estables 274.Unos 340 existen en la Naturaleza y el resto se han producido en el laboratorio. Por tanto, lamayoría de los núclidos son radiactivos.Los núclidos radiactivos son inestables (generan radiactividad) y se transforman espontáneamentecon el tiempo formando otros núclidos.

b. CARGA ELÉCTRICA DEL NÚCLEO Y EL NÚMERO ATÓMICO (Z)La carga del núcleo determina la posición de su elemento químico en la tabla periódica. El total de lacarga positiva en un núcleo se debe al número de protones que posee (número atómico=Z).

La cantidad de protones (carga positiva) debe ser la misma en relación a la cantidad de electrones.Esto es siempre que un átomo se encuentre en estado neutro.La cantidad de protones en el núcleo (número atómico) , determina el elemento químico al quepertenece.

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http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_at%C3%B3micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_at%C3%B3mico

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c. EL NÚMERO DE MASA (A) o MASA ATÓMICAEs la suma de las cantidades de protones y neutrones del núcleo deun átomo.Es un valor entero aproximado, pues se obtiene de las sumasparciales de las masas de los isótopos de un elemento multiplicadospor su porcentaje de abundancia y dividido entre 100.

Por ejemplo, los isotopos del magnesio son 3 y sus respectivas masasatómicas: Mg-24= 24, Mg-25= 25, Mg-26= 26.Sus porcentajes de abundancia son:Mg-24 = 79 %, Mg-25 = 10%; Mg-26 = 11 %.

Calculamos:

M.A.= 24 (79) + 25 (10) + 26 (11) = 24, 3 u.m.a. (unidades de masa atómica)100

El número de masa del Mg sería 24 si lo aproximamos a un valor entero.

d. ENERGÍA DE ENLACE NUCLEAR

Se define como la energía necesaria para separar los nucleones de un núcleo, o bien como laenergía que se libera cuando se unen los nucleones para formar el núcleo.El origen de la energía de ligadura o de enlace nuclear reside en la desaparición de una parte de lamasa de los nucleones que se combinan para formar el núcleo. Esta diferencia de masa recibe elnombre de defecto másico (Dm), y se transforma en energía cuyo cálculo se puede realizar por laecuación de Einstein, E=m c 2.La energía de enlace o de ligadura será equivalente a la energía liberada en la formación de unnúcleo.e. CARACTERÍSTICAS DE LAS FUERZAS NUCLEARES·Las fuerzas nucleares son fuerzas atractivas de gran intensidad dado el tamaño de los núcleos y suenorme densidad, que predominan en el núcleo venciendo la repulsión electrostática entre losprotones.·Son de corto alcance, es decir, cada nucleón interacciona con los nucleones más próximos, si bien adistancias muy cortas, las fuerzas nucleares se hacen repulsivas lo que explica que los nucleonespermanezcan a distancias medias constantes y que el volumen por nucleón sea constante.·La fuerza de interacción entre dos nucleones es independiente de la carga, por lo que la fuerzaentre dos nucleones, bien sean protón-protón, neutrón-neutrón o protón-neutrón, esaproximadamente la misma.

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