¿Qué es un átomo?

Un átomo se define como la partícula más pequeña de una sustancia que puede existir por sí misma o combinarse con otros átomos para formar una molécula.

En el año 1808, el famoso químico, físico y meteorólogo inglés John Dalton publicó su teoría del átomo. En ese momento, muchos fenómenos químicos no explicados se desvelaron rápidamente gracias a la teoría de Dalton. Por lo tanto, la teoría se convirtió en la base teórica de la química. Los postulados de la teoría atómica de Dalton fueron los siguientes.

• Toda la materia está compuesta de pequeñas partículas indivisibles e indestructibles llamadas átomos.

• Todos los átomos del mismo elemento tienen propiedades idénticas, pero difieren de los átomos de otros elementos.

• Los átomos de diferentes elementos se combinan para formar un compuesto.

• Una reacción química no es más que una reorganización de estos átomos.

• Los átomos no pueden ser creados ni destruidos por ningún medio.

La teoría de Dalton tenía ciertos inconvenientes, como; hoy sabemos que los átomos pueden ser destruidos. Además, algunos átomos del mismo elemento varían en su masa (isótopos). La teoría también falla en explicar la existencia de alótropos.

Pero en la era moderna, el concepto de átomo se basa en combinar las ventajas del modelo atómico de Rutherford y el modelo atómico de Bohr. Todas las sustancias están compuestas de átomos. Todos los átomos constan de,

1. Núcleo

2. Electrones

Núcleo del Átomo

El núcleo está ubicado en el centro del átomo. El diámetro del núcleo es aproximadamente 1/10000 del diámetro de todo el átomo. Casi toda la masa del átomo se concentra en su núcleo. El núcleo en sí mismo consta de dos tipos de partículas,

1. Protón

2. Neutrón

Protón

Los protones son partículas cargadas positivamente. La carga de cada protón es 1.6 × 10-19 Coulomb. El número de protones en el núcleo de un átomo representa el número atómico del átomo.

Neutrón

Los neutrones no tienen ninguna carga eléctrica. Es decir, los neutrones son partículas eléctricamente neutras. La masa de cada neutrón es igual a la masa del protón.
El núcleo está cargado positivamente debido a la presencia de protones cargados positivamente. En cualquier material, el peso del átomo y las propiedades radiactivas están asociadas con el núcleo.

Electrones

Un electrón es una partícula cargada negativamente presente en los átomos. La carga de cada electrón es – 1.6 × 10 – 19 Coulomb. Estos electrones rodean el núcleo. Algunos hechos sobre los electrones en un átomo se enumeran y explican a continuación,

• Si un átomo tiene el mismo número de protones y electrones, el átomo es eléctricamente neutro, ya que la carga negativa de los electrones neutraliza la carga positiva de los protones.

• Los electrones giran alrededor del núcleo en capas (también llamadas órbitas).

• Se ejerce una fuerza de atracción sobre los electrones cargados negativamente por parte del núcleo cargado positivamente. Esta fuerza de atracción funciona como la fuerza centrípeta necesaria para la revolución de los electrones alrededor del núcleo.

• Los electrones que están cerca del núcleo están fuertemente unidos al núcleo y es más difícil extraer (eliminar) estos electrones del átomo que aquellos que están lejos del núcleo.

• La estructura de los átomos de aluminio se muestra en la figura a continuación-

• Se requiere una cantidad definida de energía para eliminar el electrón de su órbita. La energía requerida para eliminar el electrón de la primera órbita es mucho mayor en comparación con la energía requerida para eliminar el electrón de la órbita exterior. Esto se debe a que la fuerza de atracción ejercida por el núcleo sobre los electrones en la primera órbita es mucho mayor en comparación con la fuerza de atracción ejercida sobre los electrones de la órbita exterior. De manera similar, la energía requerida para eliminar el electrón de la segunda órbita será menor en comparación con la primera órbita y mayor que la tercera órbita. Por lo tanto, podemos decir que los electrones en la órbita están asociados con una cantidad definida de energía. Así, las órbitas o capas también se denominan niveles de energía.

• Los niveles de energía se denotan con las letras K, L, M, N, etc. Donde, K es la órbita más cercana al núcleo y tiene el nivel de energía más bajo. Por el contrario, la órbita más externa tiene el nivel de energía más alto.

• El número máximo de electrones en cualquier nivel de energía se da por, ‘2n2’, donde, n es un entero y representa el “número cuántico principal”. Para diferentes niveles de energía, el valor de ‘n’ y el número máximo de electrones se dan en la tabla a continuación

• La fórmula anterior (2n2) utilizada para determinar el número máximo de electrones en cualquier capa, tiene algunas limitaciones. El número de electrones en la capa más externa (nivel de energía más alto) no puede exceder los 8. Por ejemplo, consideremos el átomo de calcio, que tiene 20 electrones orbitando alrededor de su núcleo. Según la fórmula de la regla anterior, 2n2, la distribución de electrones será de 2 electrones en el nivel K, 8 electrones en el nivel L y habrá 10 electrones restantes. Pero los electrones en el nivel de energía más externo no pueden exceder 8. Por lo tanto, habrá 8 electrones en el nivel M y 2 electrones restantes irán al siguiente nivel de energía, es decir, 2 electrones irán al nivel N. La configuración electrónica del átomo de calcio se muestra en la figura a continuación-

Propina