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Estructura del átomo
Relacionar partículas, isótopos e iones. Interpretar modelos atómicos y configuración electrónica básica. Base común y ampliación del área 2.
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- Relacionar partículas, isótopos e iones.
- Interpretar modelos atómicos y configuración electrónica básica.
Las ideas, paso a paso
Desde cero: identidad y masa nuclear
El átomo tiene un núcleo con protones positivos y neutrones sin carga neta, rodeado por electrones negativos. El número atómico Z cuenta protones y define el elemento; el número másico A suma protones y neutrones.
En un átomo neutro el número de electrones iguala al de protones. Cambiar neutrones produce otro isótopo del mismo elemento; cambiar protones produce otro elemento. La masa atómica promedio no tiene por qué ser un entero porque incluye abundancias isotópicas.
Aplicación: iones y modelos
Un catión se forma al perder electrones y tiene carga positiva; un anión gana electrones y tiene carga negativa. La carga en unidades elementales es protones menos electrones. En procesos químicos ordinarios el núcleo permanece sin cambio.
El modelo de Rutherford concentró carga positiva y gran parte de la masa en un núcleo. Bohr introdujo niveles discretos para explicar el átomo de hidrógeno. El modelo cuántico usa orbitales: regiones descritas por probabilidad, no órbitas planetarias exactas.
Reto: distribución electrónica y promedios
Cada orbital admite como máximo dos electrones con espines opuestos. Los subniveles s, p, d y f admiten 2, 6, 10 y 14 electrones, respectivamente. En configuraciones fundamentales se llenan estados de menor energía respetando las reglas de ocupación.
Los electrones de valencia intervienen especialmente en los enlaces. Para elementos representativos, la distribución externa ayuda a anticipar cargas frecuentes. La masa promedio isotópica se calcula ponderando cada masa por su abundancia, no promediando sin atender las proporciones.
Ejemplos resueltos
Sigue el razonamiento
Un átomo neutro con Z = 11 y A = 23 tiene 11 protones, 12 neutrones y 11 electrones.
Los neutrones se obtienen restando 23−11. No deben calcularse con la carga, pues aquí el átomo es neutro.
Sigue el razonamiento
El ion Mg²⁺ tiene Z = 12. Como perdió dos electrones, conserva 12 protones pero tiene 10 electrones.
La formación del ion no convierte al magnesio en neón, aunque ambos puedan tener 10 electrones: sus núcleos son distintos.
Practica y revisa tu razonamiento
1. Un átomo neutro tiene Z = 6 y A = 14. ¿Cuántos neutrones posee?
- 14
- 6
- 8
- 20
Ver respuesta y explicación
C. 8
- A = Z+N.
- N = A−Z = 8.
A. Es el total de nucleones.
B. Ese es el número de protones.
C. N = 14−6.
D. Se sumaron A y Z.
2. Un ion de Z = 13 tiene carga +3. ¿Cuántos electrones posee?
- 16
- 10
- 13
- 3
Ver respuesta y explicación
B. 10
- e = Z−3.
- e = 10.
A. Se sumaron electrones para una carga positiva.
B. 13 protones menos 3 electrones perdidos.
C. Eso sería el átomo neutro.
D. Es la magnitud de la carga, no el total electrónico.
3. ¿Cuál es la capacidad máxima del subnivel p?
- 2 electrones
- 6 electrones
- 10 electrones
- 14 electrones
Ver respuesta y explicación
B. 6 electrones
- Cada orbital admite dos electrones.
- 3 × 2 = 6.
A. Es la capacidad de un orbital o de un subnivel s.
B. Tiene tres orbitales con dos electrones cada uno.
C. Es la capacidad de d.
D. Es la capacidad de f.
Fuentes y alcance
Material original de apoyo para admisión. Los cursos se comparten entre universidades; la ficha de cada institución indica qué materias corresponden a su ruta y qué parte del temario está verificada.
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