Química · DESDE CERO
Estructura del átomo
Relacionar partículas, isótopos e iones. Interpretar modelos atómicos y configuración electrónica básica. Base común y ampliación del área 2.
Aprender y practicar este tema →Qué vas a comprender
- 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
Ampliación para el área 2
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
Ampliación para el área 2
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.
Ejercicios de opción múltiple
Resuelve primero. Después abre la explicación para comparar tu razonamiento. Son ejercicios originales de práctica, con cuatro alternativas y una respuesta correcta.
1. Un átomo neutro tiene Z = 6 y A = 14. ¿Cuántos neutrones posee?
- 14
- 6
- 8
- 20
Ver respuesta y solución paso a paso
C. 8
- A = Z+N.
- N = A−Z = 8.
Por qué sí o por qué no
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 solución paso a paso
B. 10
- e = Z−3.
- e = 10.
Por qué sí o por qué no
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?
Ampliación para el área 2
- 2 electrones
- 6 electrones
- 10 electrones
- 14 electrones
Ver respuesta y solución paso a paso
B. 6 electrones
- Cada orbital admite dos electrones.
- 3 × 2 = 6.
Por qué sí o por qué no
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 para estudiar y verificar
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