origen de la teoria atomica

1. Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño” – Extensión Porlamar
Asignatura: Química

2. Cada sustancia del universo, las piedras, el mar, nosotros mismos, los planetas y
hasta las estrellas más lejanas, están enteramente formadas por pequeñas partículas
llamadas átomos. Son tan pequeñas que no es posible fotografiarlas, para
hacernos una idea de su tamaño, un punto de esta línea puede contener dos mil
millones de átomos.
Estas pequeñas partículas son estudiadas por la química, ciencia que surgió en la
edad media y que estudia la materia; pero si nos adentramos en la materia nos damos
cuenta de que está formada por átomos. Para comprender estos átomos a lo largo de
la historia diferentes científicos han enunciado una serie de teorías que nos ayudan a
comprender la complejidad de estas partículas. Estas teorías significan el
asentamiento de la química moderna.
Actualmente el objetivo de la química es cooperar a la interpretación de la
composición, propiedades, estructura y transformaciones del universo, pero para hacer
todo esto hemos de empezar de lo más simple y eso son los átomos, que hoy
conocemos gracias a esas teorías enunciadas a lo largo de la historia. Estas teorías
que tanto significan para la química es lo que vamos a estudiar en este tema.
.

3. La teoría atómica tuvo su origen en el siglo V A.C., con el filósofo griego Demócrito,
el cual expresó que toda la materia estaba formada por partículas indivisibles muy
pequeñas a las que llamó átomos. Sin embargo no fue hasta 1808 que el científico
ingles John Dalton formuló una definición precisa de los indivisibles componentes
estructurales de la materia llamados átomos.
Las hipótesis en las que Dalton basó su teoría atómica son los llamados
"Postulados de Dalton", los cuales se resumen como:
“Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas
llamadas átomos. Todos los átomos de un elemento dado son idénticos en
tamaño, masa y propiedades químicas. Los átomos de un elemento
difieren de los átomos de todos los demás elementos”

4. “Los compuestos están formados por átomos de más de un elemento. En
cualquier compuesto, la relación entre el número de átomos de cualquier
par de elementos presentes es un número entero”
“Una reacción química implica sólo una separación, combinación o
redisposición de átomos; estos no se crean ni se destruyen”

5. De la teoría atómica de Dalton se pueden obtener las siguientes definiciones y
conclusiones:
 Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus
propiedades.
 Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos iguales.
Elementos distintos estarán conformados por átomos diferentes.
 Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados
en una relación numérica sencilla y constante.
 En una reacción química ocurre una transformación de la materia, desde sustancias
iniciales (reactivos) hasta sustancias finales (productos) que poseen características y
propiedades diferentes a las iniciales, durante este proceso los átomos sólo se
transforman, jamás se destruyen, por tanto los átomos presentes en el inicio de la
reacción serán los mismos que al final sólo que combinados de otra forma.

6. Una serie de estudios que empezaron en la década de 1850 demostraron que el
átomo posee una estructura interna, es decir, está formados por partículas aún más
pequeñas, llamadas partículas subatómicas: electrones, protones y neutrones.
Los electrones son partículas subatómicas, las cuales poseen una carga negativa.
A principios de la década de 1900, se tenía claro que los átomos contienen electrones
y son eléctricamente neutros. Dado que son neutros, cada átomo deberá tener igual
número de cargas positivas que negativas para mantener su neutralidad eléctrica.
Siendo así, se nombraron a las cargas positivas del átomo como protones.
James Chadwick llevó a cabo una serie de experimentos que demostraron que
existen partículas eléctricamente neutras con masa ligeramente mayor que la de los
protones, las cuales llamó neutrones.

7. Indica la cantidad de protones en el núcleo de cada átomo de un elemento. En el
átomo neutro, el número de protones es igual al número de electrones, de tal manera
que el número atómico también indica el número de electrones presentes en un átomo
cuando éste esta neutro. El elemento al cual pertenece un átomo se puede determinar
a partir de su número atómico.
No existen dos elementos en el universo que contengan igual cantidad de
protones.
El número atómico vendrá dado por la posición del elemento dentro de la Tabla
Periódica.

8. Es el número total de protones y neutrones presentes dentro del átomo de un
elemento. A excepción del hidrógeno, todos los átomos contienen tanto protones como
neutrones. En general, el número de masa esta dado por:
Número de Masa = Cantidad de Protones + Cantidad de Neutrones
y como se sabe por definición que Cantidad de Protones = Número Atómico, entonces
se tiene que
Número de Masa = Número Atómico + Cantidad de Neutrones
El número de neutrones de un elemento es igual a la diferencia entre el número de
masa y el número atómico, es decir
Neutrones = A - Z

9. La forma aceptada para anotar el número atómico y el número de masa de un
átomo de un elemento X es:
Número de Masa
Número Atómico

10. Ejemplo: indique el número de protones, electrones y neutrones en la siguiente
especie:
Solución a: Como podemos observar, el número atómico de la especie estudiada
(Boro) es 5, lo cual indica que posee 5 electrones y 5 protones. Por otra parte
tenemos que el número de masa es 11, entonces para determinar la cantidad de
neutrones se hace
Neutrones = A – Z
= 11 – 5
= 6
Por tanto decimos que el boro posee 6 neutrones.

11. En la mayoría de los casos no todos los átomos de un elemento dado tienen la
misma masa. Por ejemplo, existen tres tipos de átomos de hidrógeno que difieren
entre sí solo en su número de neutrones. Ellos son hidrógeno, con un protón y sin
neutrones; deuterio, con un protón y un neutrón, y tritio, con un protón y dos
neutrones. Los átomos que tienen el mismo número atómico pero diferentes números
de masa se llaman isótopos.
Así, para los isótopos de hidrógeno se escribe
Las propiedades químicas de un elemento están determinadas principalmente por
los protones y electrones de sus átomos; los neutrones no participan en los cambios
químicos en condiciones normales. En consecuencia, los isótopos el mismo elemento
tienen el mismo comportamiento químico; forman el mismo tipo de compuestos y
presentan reactividad similar.
Hidrógeno Deuterio Tritio

12. Los protones (cargados positivamente) presentes en el átomo permanecen ahí
durante las reacciones químicas, pero los electrones (cargados negativamente) se
ganan o se pierden con facilidad. Cuando se agregan o pierden electrones a un átomo
o molécula neutros, se forma una partícula llamada ión. Un ión con carga neta positiva
se llama catión, un ión con carga neta negativa se llama anión.
Concluimos que:
 Ión  átomo cargado, se forma por ganancia o pérdida de electrones
 Catión  ión cargado positivamente, se forma como consecuencia de la pérdida
de electrones por parte de un átomo
 Anión  ión cargado negativamente, se forma como consecuencia de la
ganancia de electrones por parte de un átomo
En cualquier caso, las únicas partículas subatómicas que se ganan o se pierden
son los electrones, la cantidad de protones de un átomo jamás varía
independientemente de su carga.

13. Ejemplo: Para cada caso, indique el número de protones, electrones y neutrones en
cada una de las siguientes especies:
a.
b.
Como ya sabemos, los valores a la izquierda del símbolo del elemento nos indican el
número de masa y el número atómica, pero ahora también observamos un valor en la
esquina superior derecha de la simbología nuclear, estos valores nos indican que el
átomo no es neutro sino que posee carga.
Solución a: Como podemos observar, el número atómico de la especie estudiada
(boro) es 5, lo cual indica que posee 5 protones, luego al analizar su carga, la misma
nos indica que es + 3, por tanto decimos que el boro perdió 3 electrones, quedando así
cargado positivamente (catión)
Electrones = Z – cantidad de carga
= 5 – (+3)
= 2

14. Por otra parte tenemos que el número de masa es 11, entonces para determinar la
cantidad de neutrones se hace
Neutrones = A – Z
= 11 – 5
= 6
Por tanto decimos que el posee 5 protones, 2 electrones y 6 neutrones.
Solución b: En este ejemplo, el número atómico de la especie estudiada (carbono) es
6, lo cual indica que posee 6 protones, luego al analizar su carga, la misma nos indica
que es – 4, por tanto decimos que el carbono ganó 4 electrones, quedando así
cargado negativamente (anión)
Electrones = Z – cantidad de carga
= 6 – (–4)
= 10

15. Por otra parte tenemos que el número de masa es 13, entonces para determinar la
cantidad de neutrones se hace
Neutrones = A – Z
= 13 – 6
= 7
Por tanto decimos que el posee 6 protones, 10 electrones y 7 neutrones.