Representación del átomo a partir del número atómico y el número másico utilizando el modelo planetario

Seguramente hayas escuchado que la materia se compone de átomos, los cuales representan la partícula más pequeña de la misma y que, a su vez, están compuestos por partículas subatómicas, como son los protones y los electrones que son partes de un átomo. Pero vamos a dar un paso más y a enseñarte la Representación […]
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Seguramente hayas escuchado que la materia se compone de átomos, los cuales representan la partícula más pequeña de la misma y que, a su vez, están compuestos por partículas subatómicas, como son los protones y los electrones que son partes de un átomo. Pero vamos a dar un paso más y a enseñarte la Representación del átomo a partir del número atómico y el número másico utilizando el modelo planetario.

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El modelo planetario de representación del átomo

Se le atribuye este modelo a Lord Ernest Rutherford, el cual demostró de forma concluyente que la materia no es absolutamente sólida, de hecho la materia sólida se encuentra en movimiento, sin embargo es tan pequeño que resulta imperceptible para el ojo humano.

Demostró que que la materia se componía de átomos cuyo núcleo contenía la carga positiva del átomo (protones). A su vez, la carga negativa del átomo (electrones) eran partículas más pequeñas que describían órbitas alrededor del núcleo atómico. Estas órbitas son muy parecidas a las descritas por los planetas alrededor del sol, es por ello que se le denomina el modelo planetario de Rutheford. Aunque hay quienes le atribuyen a Neils Börh la construcción del modelo planetario para representar un átomo de hidrógeno.

El modelo de Rutherford y el modelo de Böhr

Lo cierto es que mientras que Rutheford descubrió la carga positiva en el núcleo del átomo, impidiendo así que se produjese un traspaso de las partículas alfa. El modelo fue tomado posteriormente por Börh resolvió posteriormente ciertos problemas iniciales a la teoría del modelo planetario de Rutherford. Para ello tomó el modelo de éste y comenzó a representarlo así de una forma esquemática que veremos a continuación, aunque para ser justos debemos decir que la representación de Böhr:

  1. Está tomada de la representación de atómica de Rutherford, es su punto de partida para desarrollarlo.
  2. Es un modelo diseñado estrictamente para representar un átomo de hidrógeno.

Atendiendo al núcleo atómico, el cual posee una carga positiva y una carga neutra (protones), se explica la estabilidad de la materia en el espacio. Sin embargo los electrones orbitando libremente dan sentido a su disponibilidad para ser removidos y dar lugar a la corriente eléctrica.

En cualquier caso, el modelo planetario de Rutherford presenta una serie de carencias. Éste modelo no especifica ni la distancia de los electrones en torno a su núcleo ni tan siquiera explica la velocidad de los mismos.

Como la cantidad de energía potencial que posee un átomo es inversamente proporcional a la distancia entre el núcleo y los electrones, diremos que este modelo de representación no tiene en cuenta la cantidad de energía que tiene un átomo de forma potencial.

El número atómico

Se denomina número atómico al número total de protones que posee cada átomo. Recordemos que los protones son las partículas subatómicas con carga positiva que impiden el traspaso de las partículas alfa.

Así mismo, también hay que señalar que un átomo es neutro, en su estado natural como es lógico. ¿Qué quiere decirse con que es neutro?

Ser neutro significa que tiene la misma carga positiva que negativa, es decir el mismo número de electrones que protones. Por ejemplo, un átomo de magnesio tiene un número atómico de 12. Esto quiere decir que un átomo de magnesio (Mg) tiene 12 protones. Pero también tiene 12 electrones.

Por tanto el número atómico es el número de protones que tiene un átomo. Como resultado de ser neutro, este número también coincide con el número de electrones del mismo.

El número másico

La masa de un átomo está concentrada en el núcleo y depende del número de protones y neutrones. Esto es debido a que la masa de un electrón es tan pequeña que no se la tiene en cuenta. Por tanto, se denomina número másico al número de partículas que tiene un átomo en su núcleo, es decir a la suma de protones y neutrones.

Representación del átomo

Un átomo se representa de forma aproximada según su estructura. Mediante un esquema, llamado diagrama atómico y siguiendo el modelo de representación planetario que hemos visto. Así como indicando su número atómico y su número másico. De esta forma se representa de una forma gráfica la estructura del átomo con el número de partículas atómicas que posee.

Lo primero que tenemos que tener claro es el símbolo del elemento que vamos a representar, en este caso le llamaremos X.

A su vez tendremos en cuenta el número atómico y el número másico. Para representar un átomo usaremos estos dos. Cada átomo tiene un número determinado de protones y electrones. El número de protones, según hemos analizado, se denomina número atómico y se representa con la letra Z. Recordemos que Z= al número de protones y como consecuencia de la neutralidad del átomo, pues también corresponde al número de electrones. Z normalmente se encuentra situado a la izquierda del símbolo del elemento (X), en la parte de abajo.

Ahora nos queda la inclusión del esquema el número másico, el cual viene representado por la letra A, y se coloca en la parte izquierda y superior del símbolo del elemento en cuestión. Sabiendo el número atómico y el número másico se puede deducir la cantidad de neutrones simplemente restando ambos conceptos.

Un ejemplo de representación atómica

Como ejemplo pondremos la representación del sodio:

  • Símbolo químico (X): Na
  • Número atómico: 11 (Z)
  • Número másico: 23 (A)

Por consiguiente, obtenemos las siguientes conclusiones:

El sodio (Na) posee 11 neutrones y una cantidad de 11 electrones. Cómo su número másico es 23 (A), no queda sino restar  A – Z para obtener el número de protones que contiene el átomo. En este caso son 11.

Una vez que tenemos definido y sabemos cómo interpretar el elemento, lo único pendiente es representarlo gráficamente como un diagrama del modelo planetario de Rutheford. Estableciendo un núcleo y especificando en el mismo el número de protones y neutrones. A su vez especificaremos el número de electrones describiendo órbitas a su alrededor.

¿Por qué es importante conocer el número másico de un átomo?

Llevamos todo el post explicándote cómo representar el átomo siguiendo el modelo planetario. Ahora bien, ¿pero por qué es importante saber hacer esto? Seguramente te lo estarás preguntando. La peculiaridad del número másico es que es un número que es único en cada elemento, de modo que nos permite identificar el mismo. Así podemos saber ante qué elemento estamos.

Pero no solo nos permite la identificación del elemento, sino que el número másico también nos ofrece información acerca del número de neutrones que compone dicho elemento. A través del número másico podemos conocer si el átomo en cuestión en neutro o no lo es. Será neutro, cuando el número de protones y electrones es el mismo y nos da como resultado Z.

Además, nos cuenta el número de partículas que tiene el núcleo sumando protones y neutrones. Gracias a este número másico, podemos ubicar al elemento en el seno de la tabla periódica de los elementos. Digamos que es algo así como sus apellidos, que nos permite conocer al átomo.

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