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TEMA : EL ÁTOMO.
Estructura atómica: átomo y modelos atómicos. Partículas constituyentes. Número atómico,
número másico e isótopos. Iones monoatómicos. Configuración electrónica. Tabla periódica.
ÁTOMO:
Es la parte mas pequeña de la materia que puede intervenir en una reacción química.
Teorías : Thomson, Rutherford, Bohr.
MODELO DE THOMSON
Masa de carga
positiva
electrones
El átomo es una esfera maciza con la carga
positiva e incrustada en ella la carga negativa
MODELO RUTHERFORD
El átomo está formado por dos zonas:

NUCLEO: Carga positiva y la masa: protones y neutrones

CORTEZA: Carga negativa: electrones
MODELODE BOHR: Los electrones giran en órbitas circulares:
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CONCEPTOS BÁSICOS:
NÚCLEO: Parte del átomo donde reside la carga positiva y los neutrones. Ocupa un volumen
muy pequeño dentro del átomo.
CORTEZA: Parte del átomo donde se encuentran los electrones
PROTÓN : Partícula eléctrica positiva que se encuentra en el núcleo
NEUTRON: Partícula sin carga que se encuentra en el núcleo.
ELECTRÓN: Partícula con carga negativa que se encuentra en la corteza
A los protones y a los neutrones por ser los constituyentes del núcleo se les denomina nucleones
La masa del protón y la del neutrón es prácticamente igual, comparada con estas partículas, la masa
del electrón es muy pequeña y prácticamente no influye en la masa total del átomo.
La carga eléctrica del protón y del electrón tienen el mismo valor, pero la del protón es positiva y la
del electrón negativa.
En un átomo el número de protones es igual al número de electrones y la carga eléctrica neta del
átomo es cero. (No obstante como luego veremos un átomo puede adquirir carga eléctrica como
consecuencia de ganar o perder electrones. En cambio el número de protones no se modifica en los
procesos químicos, en los nucleares si.)
PROTON (p)
NEUTRÓN (n)
ELECTRÓN (e)
CARGA (1)
+1
0
-1
MASA (2)
1836
1839
1
Como unidad atómica de carga eléctrica se toma la del electrón que en valor absoluto
es de 1,602  1019 Culombios
(2) Como referencia se toma la masa del electrón a la que se le asigna el valor de 1.
(1)
Ejercicios
1. - ¿ Qué partículas hay en el núcleo?
2.- ¿A qué partículas atómicas debe prácticamente su masa el átomo?
3. - ¿ En qué parte del átomo se sitúan los electrones?
4. - ¿Qué partícula del átomo tiene carga negativa?
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3
5. - ¿Qué parte del átomo tiene mayor masa?
6.- Por ser la materia eléctricamente neutra, ¿cómo debe de ser el número de electrones y el de protones?
7.- ¿Qué es un nucleón?
NÚMERO ATÓMICO (Z) : indica el número de protones que tiene el átomo. Nos da el número de
orden en la tabla periódica. Si el átomo es eléctricamente neutro coincide con el número de electrones.
NÚMERO MÁSICO (A): indica el número total de partículas del núcleo (suma de protones mas
neutrones, es decir número de nucleones).
donde N es el número de neutrones.
A=Z+N
REPRESENTACIÓN DEL ÁTOMO:
A
Z
X
Ejercicios:
En estos ejercicios (1-18), puedes considerar que los átomos son eléctricamente neutros aunque en algunos no
se diga expresamente.
1. - ¿ Qué representa el número atómico?
2. - ¿ Qué indica el número másico?
3. - Si nos dicen que un átomo eléctricamente neutro tiene 12 protones ¿cual es su número atómico? ¿cuántos
electrones tiene?
4.-Un átomo de un elemento tiene 18 protones y 22 neutrones. Calcula su número atómico y su número másico.
¿Cómo representarías abreviadamente este átomo si es de Argón?.
5.- El átomo de cobalto tiene 27 protones y 33 neutrones. Determina su número atómico, su número másico e
indica cuántos electrones tiene si es un átomo eléctricamente neutro.
6.- Deduce el número atómico y el número másico de un elemento que tiene 17 protones y 20 neutrones
7.- Un átomo de sodio tiene 11 protones, 12 neutrones. Determina su número másico y su número atómico e
indica cuántos electrones tiene si es un átomo eléctricamente neutro. ¿Cómo se representaría este átomo?
8.- Un átomo tiene 34 protones y 45 neutrones. Calcula su número atómico y su número másico. ¿Cómo
representarías este átomo si es de Selenio?
9.- ¿Cuántos protones, neutrones y electrones tiene el siguiente átomo:
200
80
Hg ?
10.- El número atómico de un átomo de cloro es 17 y su número másico 37. ¿Cuántos protones, neutrones y
electrones tiene? ¿Cómo representarías este átomo?
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11.- Si el átomo de calcio (Ca) tiene Z = 20 y A = 40, ¿cuántos protones, neutrones y electrones tiene?
12.- El número atómico de un átomo es 11 y el número másico es 23. ¿Cuántos neutrones y protones hay en su
núcleo? ¿Cuántos electrones hay en su corteza?
13.- Determina el número de protones, neutrones y electrones que posee el siguiente átomo: 199 F
14.- El átomo de carbono esta formado por 6 protones y 6 electrones. ¿Qué otra partícula se necesita para
explicar que su número másico es 12?
15.- Averigua el número de protones, electrones y neutrones del siguiente átomo:
16
8
O
16.- Un átomo de Cesio tiene de número atómico 55 y contiene 78 neutrones en su núcleo. ¿Cuántos protones
posee? ¿Cuál es su número másico? ¿Cómo se representaría?
17.- Un átomo tiene 33 protones y su número másico es 75. Determina su número de neutrones.
18- Completar la siguiente tabla:
Elemento
Símbolo
Representación
P
N
Mg
Potasio
19
63
29
F
e
Z
A
12
24
20
Cu
9
19
ISÓTOPOS:
Son distintos átomos del mismo elemento que tienen igual número atómico pero distinto número
másico.
Un elemento químico es por tanto una sustancia pura formada por átomos que tienen igual número
atómico pero que pueden tener distinto número másico.
Los isótopos tienen así el mismo número de protones pero distinto número de neutrones, como
pertenecen al mismo elemento se representan mediante el mismo símbolo químico.
Ejemplo: El 126C , el 136C , y el 146C son isótopos del carbono ( C ). Sus números atómicos, sus
números másicos y el número de protones, neutrones y electrones que poseen cada uno de ellos se
indica en la siguiente tabla:
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NUMERO
ATOMICO
6
NUMERO
MASICO
12
NUMERO
DE
PROTONES
6
13
6
6
13
6
7
6
14
6
6
14
6
8
6
ATOMO
12
6
C
C
C
NUMERO
NUMERO
DE
DE
NEUTRONES ELECTRONES
6
6
Ejercicios:
En estos ejercicios (1-12) puedes considerar que los átomos son eléctricamente neutros aunque no se diga
expresamente.
1.- ¿ Qué son los isótopos?
2.- Indica en que son iguales y en que se diferencia los isótopos de un elemento.
3.- ¿En que se diferencian los isótopos
13
7
N
y
14
7
N?
4.- El número atómico del sodio es 11. Existe un isótopo de número másico 23. ¿Cuántos protones,
neutrones y electrones tiene este átomo?
5.- ¿En que se diferencia los átomos 189 F y 199F ? ¿Cómo se llaman estos átomos?
6.- Del flúor existen los isótopos
numéricamente? ¿En cuáles difieren?
17
9
F , 189F y
19
9
F . ¿En qué partículas subatómicas coinciden
7.- Indica cuál de las siguientes parejas de átomos corresponde a un mismo elemento. Razona tu
respuesta
a) 126 X , 136X ; b) 147 X , 146Y .
8.- ¿Por qué los siguientes átomos
tienen el mismo?
39
18
K tienen distinto símbolo, mientras que 11H , 12H , 13H
39
19
Ar y
9.- El número atómico del O es 8 y sabiendo que posee tres isótopos de números másicos 16, 17 y 18,
indica: a) el número de electrones, protones y neutrones de cada isótopo; b) ¿cómo se representan los tres
isótopos?
23
10).- Dados los siguientes átomos: boro ( 115B) , sodio (11
Na) y boro (105B ) : a) ¿Cuáles son sus
valores de Z y A?; b) ¿Cuáles de estos átomos son isótopos y de que elemento?
11.- Un átomo cuyo número atómico es 17, ¿puede tener como isótopo otro átomo cuyo número
atómico sea 18? Justifica tu respuesta.
12.- Los tres isótopos del hidrógeno son:
ATOMO
NUMERO
ATOMICO
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1
1
H , 12H y 13H . Completa la siguiente tabla:
NUMERO
MASICO
NUMERO
DE
PROTONES
NUMERO
NUMERO
DE
DE
NEUTRONES ELECTRONES
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6
1
1
2
1
3
1
H
H
H
IÓN:
Átomo que ha adquirido carga eléctrica como consecuencia de haber ganado o perdido electrones:
Si gana electrones adquiere carga negativa y se llama anión (no metales)
Si pierde electrones adquiere carga positiva y se llama catión (metales)
Ejemplo 1.- Si un átomo de sodio (Z = 11, A =23) pierde un electrón se convierte en un ión
monoatómico con una carga positiva no compensada y su carga eléctrica neta sería de +1
Número de protones = 11  carga eléctrica = +11
Número de electrones = 11  carga eléctrica =  11
Número de neutrones = 12  carga eléctrica = 0
Na
CARGA
NETA = 0
SI EL SODIO PIERDE UN ELECTRÓN
Número de protones = 11  carga eléctrica = +11
Número de electrones = 10  carga eléctrica =  10
Número de neutrones = 12  carga eléctrica = 0
Na+
CARGA NETA = +1
Ejemplo 2.- Si un átomo de azufre (Z =16, A = 32) gana dos electrones se convierte en un ión
monoatómico con dos cargas negativas no compensadas y su carga eléctrica neta sería de  2
Número de protones = 16 
Número de electrones = 16 
Número de neutrones = 16 
S
carga eléctrica = +16
carga eléctrica =  16
CARGA
carga eléctrica = 0
NETA = 0
SI EL AZUFRE GANA DOS ELECTRONES
S
2
Número de protones = 16  carga eléctrica = +16
Número de electrones = 18  carga eléctrica =  18
Número de neutrones = 16  carga eléctrica = 0
CARGA
NETA -2
1. - ¿Qué es un anión?
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7
2.- En un ión, ¿el número de protones es distinto al número de electrones? Razona la respuesta
3. - ¿Qué tipo de carga eléctrica tienen los cationes?
4.- En un anión, ¿qué es mayor el número de protones o de electrones?
5.- Cuando un átomo gana o pierde electrones, ¿varía su número atómico? Razona la respuesta.
6.- El Magnesio (Z = 12) si cede dos electrones se convierte en un ión magnesio ( Mg 2 ). ¿Cuántos
electrones y protones tiene el Mg 2 ?
7.- Un ión de S 2 tiene 16 protones y 16 neutrones. ¿Cuál es su número atómico? ¿Cuál es su
número másico? ¿Cuántos electrones tiene?
8.- Un ión de Ca 2 tiene 18 electrones y 20 neutrones. ¿Cuántos protones posee? ¿Cuál es su número
atómico? ¿Cuál es su número másico?
9.- El número atómico del magnesio es 12 (Mg ) . ¿Qué diferencia existe entre Mg y Mg 2 ?
10.- El cloro ( Z = 17) al ganar un electrón se convierte en un ión cloruro (Cl  ) ¿Cuántos electrones y
protones tiene el Cl  ?
11.- El número atómico del flúor es 9
(F ). ¿Qué diferencia existe entre F y
F ?
DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES DE UN ÁTOMO EN LA CORTEZA ATÓMICA
Los electrones que tiene un átomo no se encuentran todos a la misma distancia del núcleo, sino que se
encuentran repartidos en distintas capas o niveles de energía.
LOS ELECTRONES SE DISPONEN EN CAPAS O NIVELES. Cada nivel se caracteriza por tener
una energía distinta, hay 7 niveles de energía. Se les designa por n = 1, n = 2, n = 3,......., n = 7
El número máximo de electrones que caben en cada capa o nivel viene dado por 2 n2. Así para
el número máximo de electrones que caben es 2  32  2  9 18
n = 3,
Dentro de cada nivel, hay distintos subniveles, se representan por: s, p, d, f. Estos subniveles
también tienen distinta energía. Los distintos niveles y subniveles se indican en la siguiente tabla:
NIVEL DE ENERGÍA PRINCIPAL
n=1 (número de electrones que contiene= 2)
n=2
id.
8
n=3
id.
18
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SUBNIVELES
1s
2s 2p
3s 3p 3d
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8
n=4
n=5
n=6
n=7
id.
id.
id.
id.
32
32
32
32
4s
5s
6s
7s
4p
5p
6p
7p
4d
5d
6d
7d
4f
5f
6f
7f
El número máximo de electrones en los distintos subniveles es:
TIPO DE SUBNIVEL
s
NÚMERO MÁXIMO DE ELECTRONES
2
p
6
d
f
10
14
ORDEN DE LLENADO DE LOS DISTINTOS SUBNIVELES.
n=1
1s2
n=2
2s2 2p6
n=3
3s2 3p6 3d10
2
6
4p
10
4d
14
n=4
4s
4f
n=5
5s2 5p6 5d10 5f14
n=6
6s2 6p6 6d10
n=7
7s2 7p6
Diagrama de Moeller:
Diagrama del orden de
ocupación delos subniveles por los
electrones
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA: es la distribución de los electrones de un átomo en los distintos
niveles y subniveles.
Ejemplos:
Be (Z = 4): 1s2
C (Z = 6): 1s2
Cl (Z = 17): 1s2
Ca (Z = 20): 1s2
2s2
2s2 2p2
2s2 2p6 3s2 3p5
2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Donde los números representan los niveles (1s2: 1 es el nivel n = 1), s, p, son subniveles y los
superíndices (lo que parece un exponente) el número de electrones en el subnivel.
Ejercicios: Escribe la configuración electrónica de los siguientes átomos e iones:
a) F (Z = 9):
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9
b) Na (Z = 11):
c) Al (Z = 13):
d)
S (Z = 16):
e) Fe (Z = 26):
f) Cu (Z = 29):
g) Br (Z = 35):
h) Ag (Z = 47):
i)
O 2 (Z = 8):
j)
Na+ (Z = 11):
k) Mg+2 (Z = 12):
l)
S 2 (Z = 16):
m) Ca+2 (Z = 20):
n) Br  (Z = 35):
CAPA DE VALENCIA: Es la capa más externa de los átomos.
Ejemplo:
Al (Z = 13): 1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3 p1
CAPA DE VALENCIA
Ca (Z = 20) : 1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3 p 6 4s 2
CAPA DE VALENCIA
ELECTRONES DE VALENCIA: Son los electrones de la capa de valencia. Se representan mediante
puntos o cruces alrededor del símbolo del elemento.
Ejemplo:
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10
2
2
6
2
1.- Cl (Z = 17) : 1s 2s 2 p 3s 3 p
5
CAPA DE VALENCIA  ELECTRONES DE VALENCIA = 7
Su representación sería:
2.- P (Z = 15) : 1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3 p3
CAPA DE VALENCIA  ELECTRONES DE VALENCIA = 5
Su representación sería:
Ejercicios:
1º Escribe la configuración electrónica de los siguientes átomos. Indica la capa de valencia, los electrones de
valencia que posee y representa los electrones de valencia mediante puntos:
a) H (Z = 1):
b) Li ( Z = 3) :
c) C (Z = 6):
d) N (Z = 7):
e) O (Z = 8):
f) Na (Z = 11):
g) S (Z = 16):
h) Ca (Z = 2
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TABLA PERIÓDICA
Es una ordenación de los elementos químicos de acuerdo con las siguientes características: (al final
del cuaderno se encuentra una tabla periódica.)
1.- Los elementos están colocados en orden creciente de sus números atómicos. La ordenación va de
izquierda a derecha y de arriba hacia abajo. Así se pone en evidencia la denominada
ley periódica que dice: Las propiedades de los elementos químicos son función
periódica de sus números atómicos.
2.- En un mismo periodo (fila) se encuentran los elementos que tienen el mismo número de capas
electrónicas. Sus propiedades químicas varían de forma progresiva. Existen siete
periodos.
3.- En un mismo grupo o familia (columna) se sitúan los elementos con el mismo número de
electrones de valencia y que tienen propiedades químicas similares. Ello es debido a
que las propiedades químicas de un elemento dependen casi exclusivamente de la
configuración electrónica del nivel energético más externo (capa de valencia). Hay
dieciocho grupos, se numeran del 1 al 18.
4.- Los metales se encuentran colocados a la izquierda y en el centro, los no metales a la derecha y
los gases nobles en el grupo situado en el extremo derecho (grupo 18). La separación
entre los metales y no metales se realiza mediante una línea quebrada. El hidrógeno no
tiene un lugar adecuado en la tabla periódica por no poseer propiedades similares a
ningún otro elemento. Se le sitúa en el grupo 1 sobre el litio.
SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS
1
GRUPO
2
P 1
E
R
I 2
O
D
O 3
H
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
4
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
5
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
6
Cs
Ba
La
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
7
Fr
Ra
Ac
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
LANTÁNIDOS
ACTÍNIDOS
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Ce Pr Nd
Th Pa U
Pm Sm Eu Gd
Np Pu Am Cm
Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Bk Cf Es Fm Md No Lr
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12
Ejercicios:
1.-
Sobre el siguiente esquema de la tabla periódica colorea metales, no metales y gases nobles.
2.- Sobre el siguiente esquema de la tabla periódica, indica el nombre de cada grupo y sitúa al
hidrógeno en su posición.
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13
3.- Marca el esqueleto de la tabla periódica indicando toda la información que conozcas
4.- En la tabla anterior sitúa los elementos con la siguiente configuración electrónica, si lo sabes indica
su símbolo y su nombre.
a) 1s 2 2s 2
b) 1s 2 2s 2 2 p 5
c) 1s 2 2s 2 2 p 6 3s1
d) 1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3 p 6
e) 1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3 p 2
f)
1s 2 2s 2 2 p6 3s 2 3 p6 4s1
5.- Los elementos cuya configuración electrónica termina en s2 p6:
a)
¿A qué grupo del sistema periódico pertenecen?
b)
¿Cuántos electrones de valencia tienen?
c)
Indica el nombre y símbolo de estos elementos?
6.-Dados los elementos de número atómico Z=3, Z=5, Z=6, Z=14, Z=19
a)
Escribe sus configuraciones electrónicas
b)
Indica cuales pertenecen al mismo grupo y cuales al mismo periodo Escribe la configuración
electrónica del elemento de número atómico Z=16
c)
¿En qué grupo y período se encuentra?
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