ÁTOMOEl concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone la materia del universo ya fue postulado por la escuela atomista en la Antigua Grecia por Demócrito de Abdera y Leucipo de Mileto.

Estructura atómicaLa teoría aceptada hoy es que el átomo se compone de un núcleo de carga positiva formado por protones y neutrones, en conjunto conocidos como nucleón, alrededor del cual se encuentra una nube de electrones de carga negativa.El Núcleo atómicoFormado por nucleones, los cuales pueden ser de dos clases:Protones: Partícula de carga eléctrica positiva igual a una carga elemental positiva de 1,6x10-19 C, y 1,67262 × 10–27 kg de masa. Es 1837 veces mayor que la del electrón. Neutrones: Partículas carentes de carga eléctrica y una masa un poco mayor que la del protón (1,67493 × 10–27 kg) Número AtómicoLa cantidad de protones contenidos en el núcleo del átomo se conoce como número atómico, el cual se representa por la letra Z y se escribe en la parte inferior izquierda del símbolo químico. Es el que distingue a un elemento químico de otro. Número MásicoLa cantidad total de nucleones (protones y neutrones) que contiene un átomo se conoce como número másico, representado por la letra A y escrito en la parte superior izquierda del símbolo químico. Nube electrónicaAlrededor del núcleo se encuentran los electrones que son partículas elementales de carga negativa igual a una carga elemental de -1,6x10-19 C, y con una masa de 9,10 × 10–31 kg. La cantidad de electrones de un átomo en su estado basal es igual a la cantidad de protones que contiene en el núcleo, es decir, al número atómico, por lo que un átomo en estas condiciones tiene una carga eléctrica neta igual a 0.IsótoposExisten también átomos que tienen el mismo número atómico, pero diferente número másico, los cuales se conocen como isótopos. IonesA diferencia de los nucleones, un átomo puede perder o adquirir algunos de sus electrones sin modificar su identidad química, transformándose en un ion, una partícula con carga neta diferente de cero. Se clasifican en cationes al ser positivos o aniones al ser negativos.

Número de Partículas de cada elemento, número atómico y número másico

Tipos de IonesCatión (carga positiva): si tiene carga positiva, pierde electrones.

114 4+ Sn50

Anión (carga negativa): si tiene carga negativa, gana electrones.

Ejemplo de Isotopos

16 X+

8

19 Z 9

18 Y+

8

14 J–

7

17 Q 8

Las especies químicas X, Y y Q tienen el mismo número atómico, pero diferente másico, eso es lo que les convierte en isótopos entre sí.

32 -3

S16

Z=50 p+=50 (nunca cambia, siempre es Z)A=114 e-=46 (pierde 4 e-, por ser carga +4)

n°=64

Z=16 p+=16 (nunca cambia, siempre es Z)A=32 e-=19 (gana 3 e-, por ser carga -3)

n°=16

Número atómico (Z)= 11Número Másico (A)= 23Número de protones(p+)= (igual que Z) 23p+Número de electrones(e-)= (igual que Z, si no tiene carga) 23e-Número de neutrones (n°) = (A – Z) = (23-11)= 12n°

Historia de la Teoría atómicaEl concepto de átomo existe desde la Antigua Grecia propuesto por los filósofos griegos Demócrito de Abdera y Leucipo de Mileto. Evolución del Modelo atómicoLa concepción del átomo que se ha tenido a lo largo de la historia ha variado de acuerdo a los descubrimientos realizados en el campo de la física y la química. Modelo de DaltonFue el primer modelo atómico con bases científicas, fue formulado en 1808 por John Dalton. Este primer modelo atómico postulaba:

• La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir. • Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen su propio peso y cualidades propias. Los átomos de los

diferentes elementos tienen pesos diferentes. • Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las reacciones químicas. • Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples. • Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto. • Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos.

Modelo de ThomsonLuego del descubrimiento del electrón en 1897 por Joseph John Thomson, se determinó que la materia se componía de dos partes, una negativa y una positiva. La parte negativa estaba constituida por electrones, los cuales se encontraban según este modelo inmersos en una masa de carga positiva a manera de pasas en un pastel (de la analogía del inglés plum-pudding model).Modelo de RutherfordEste modelo fue desarrollado por el físico Ernest Rutherford a partir de los resultados obtenidos en lo que hoy se conoce como el experimento de Rutherford en 1911. Representa un avance sobre el modelo de Thomson, ya que mantiene que el átomo se compone de una parte positiva y una negativa, sin embargo, a diferencia del anterior, postula que la parte positiva se concentra en un núcleo, el cual también contiene virtualmente toda la masa del átomo, mientras que los electrones se ubican en una corteza orbitando al núcleo en órbitas circulares o elípticas con un espacio vacío entre ellos. Modelo de Bohr “El átomo es un pequeño sistema solar con un núcleo en el centro y electrones moviéndose alrededor del núcleo en orbitas bien definidas.” Las orbitas están cuantizadas (los e- pueden estar solo en ciertas orbitas)Cada orbita tiene una energía asociada. La más externa es la de mayor energía. Los electrones no radian energía (luz) mientras permanezcan en orbitas estables. Los electrones pueden saltar de una a otra orbita. Si lo hace desde una de menor energía a una de mayor energía absorbe un cuanto de energía (una cantidad) igual a la diferencia de energía asociada a cada orbita. Si pasa de una de mayor a una de menor, pierde energía en forma de radiación (luz). Modelo de Schrödinger: Modelo actual En el modelo de Schrödinger se abandona la concepción de los electrones como esferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo. En vez de esto, Schrödinger describe a los electrones por medio de una función de onda, se ubican por tanto en una zona de probabilidad que se conoce como orbital.

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOSLa tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características. Suele atribuirse la tabla a Dmitri Mendeléyev, quien ordenó los elementos basándose en la variación manual de las propiedades químicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos. HistoriaLa historia de la tabla periódica está íntimamente relacionada con varios aspectos del desarrollo de la química: • El descubrimiento de los elementos: Se conocían desde la antigüedad algunos como el oro (Au), la plata (Ag), el cobre (Cu),

el plomo (Pb) y el mercurio (Hg), el primer descubrimiento científico de un elemento ocurrió en el siglo XVII, al encontrar el fósforo (P) y en la actualidad siguen encontrándose elementos químicos.

• Símbolos de los elementos: Jans Jacob Berzelius propone luego el sistema para representar los elementos químicos por símbolos de una o dos letras, siendo la primera letra siempre mayúscula.

• La noción de elemento y las propiedades periódicas: se encontró el comportamiento químico y las propiedades de cada elemento químico, y se dedujo que esas características se van repitiendo periódicamente cada cierto número de elementos, según estén estos acomodados en la tabla períodica.

Tríadas de DöbereinerUno de los primeros intentos para agrupar los elementos de propiedades análogas y relacionarlo con los pesos atómicos se debe al químico alemán Johann Wolfgang Döbereiner (1780–1849) quien en 1817 alineó los elementos químicos en grupos de tres.

Tornillo de ChancourtoisEn 1864, Chancourtois construyó una hélice de papel, en la que estaban ordenados por pesos atómicos (masa atómica) los elementos conocidos, arrollada sobre un cilindro vertical. Se encontraba que los puntos correspondientes estaban separados unas 16 unidades. Ley de las octavas de NewlandsEn 1864, el químico inglés John Alexander Reina Newlands comunicó al Royal College of Chemistry (Real Colegio de Química) su observación de que al ordenar los elementos en orden creciente de sus pesos atómicos (prescindiendo del hidrógeno), el octavo elemento a partir de cualquier otro tenía unas propiedades muy similares al primero. Tabla periódica de MendeléyevEn 1869, el ruso Dmitri Ivánovich Mendeléyev publicó su primera Tabla Periódica en Alemania. Un año después lo hizo Julius Lothar Meyer, que basó su clasificación periódica en la periodicidad de los volúmenes atómicos en función de la masa atómica de los elementos.Por ésta fecha ya eran conocidos 63 elementos de los 90 que existen en la naturaleza. La clasificación la llevaron a cabo los dos químicos de acuerdo con los criterios siguientes:

• Colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atómicas.• Situaron en el mismo grupo elementos que tenían propiedades comunes como la valencia.

Grupos de la tabla periódicaA las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia atómica, y por ello, tienen características o propiedades similares entre sí. Numerados de izquierda a derecha utilizando números arábigos, según la última recomendación de la IUPAC (según la antigua propuesta de la IUPAC) de 19882 , los grupos de la tabla periódica son:

• Grupo 1 (I A): los metales alcalinos• Grupo 2 (II A): los metales alcalinotérreos• Grupo 3 (III B): Familia del Escandio• Grupo 4 (IV B): Familia del Titanio• Grupo 5 (V B): Familia del Vanadio• Grupo 6 (VI B): Familia del Cromo• Grupo 7 (VII B): Familia del Manganeso• Grupo 8 (VIII B): Familia del Hierro• Grupo 9 (VIII B): Familia del Cobalto

• Grupo 10 (VIII B): Familia del Níquel• Grupo 11 (I B): Familia del Cobre• Grupo 12 (II B): Familia del Zinc• Grupo 13 (III A): los térreos• Grupo 14 (IV A): los carbonoideos• Grupo 15 (V A): los nitrogenoideos• Grupo 16 (VI A): los calcógenos o anfígenos• Grupo 17 (VII A): los halógenos• Grupo 18 (VIII A): los gases nobles

PeríodosLas filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. Contrario a como ocurre en el caso de los grupos de la tabla periódica, los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares. Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica.La tabla periódica consta de 7 períodos:Período 1 Período 2 Período 3 Período 4 Período 5 Período 6 Período 7

Bloques o regionesLa tabla periódica se puede dividir en tres grandes bloques de elementos, estos son:

• Bloque “Representativos”: elementos de los Grupos IA hasta el VIIIA.• Bloque “Transición”: elementos de los grupos IB hasta el VIIIB.• Bloque “Tierras raras” o “transición Interna”: elementos de los grupos actínidos (A=58 hasta A=71) y lantánidos

(A=90 hasta A=103).

Diferencias entre metales, no metales y metaloides

Metales Metaloides No metalesConducen con facilidad el calor y la electricidad.

Algunos son semiconductores. Son malos conductores del calor y la electricidad.

Presentan brillo metálico Poseen brillo metálico. Carecen de brillo metálico.Generalmente pueden ser laminados o estirados formando alambres, propiedades que se conocen como maleabilidad y ductilidad.

Son aislantes a temperaturas bajas y conductores a temperaturas altas.

No son maleables ni dúctiles.

Por lo regular a temperatura ambiente son sólidos excepto Hg, Ga, Cs y Fr.

Sólidos a temperatura ambiente. Están en los tres estados.

Al combinarse con no metales ceden electrones por lo que adquieren cargas positivas.

Muestran una reactividad variada. Reciben electrones al combinarse con los metales adquiriendo así cargas negativas (aniones).

Elementos más comunes con sus símbolos:

Elemento Elemento Elemento Elemento ElementoH Hidrógeno Rb Rubidio Au Oro V Vanadio Sb Antimonio

He Helio Sr Estroncio Hg Mercurio Cr Cromo I YodoLi Litio Y Itrio Pb Plomo Mn Manganeso Xe XenónBe Berilio Zr Circonio Bi Bismuto Fe Hierro Cs CesioB Boro Mo Molibdeno Po Polonio Co Cobalto Ba BarioC Carbono Tc Tecnecio At Astato Ni Niquel La LantanoN Nitrógeno Pd Paladio P Fósforo Cu Cobre Ce CerioO Oxígeno Ag Plata S Azufre Zn Cinc Rn RadónF Fluor Cd Cadmio Cl Cloro Ga Galio Fr Francio

Ne Neón In Indio Ar Argón Ge Germanio Ra RadioNa Sodio Sn Estaño K Potasio As Arsénico Ac ActinioMg Magnesio Hf Hafnio Ca Calcio Se Selenio U UranioAl Aluminio Os Osmio Sc Escandio Br Bromo Lr LaurencioSi Silicio Pt Platino Ti Titanio Kr Criptón Pu Plutonio