2. Estructura atómica
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La estructura atómica es uno de los principales fundamentos de la química y, por lo tanto, es un tema crucial para cualquier estudiante que se prepare para el examen ENEM. Comprender la estructura atómica es esencial para comprender cómo los elementos interactúan entre sí para formar compuestos y cómo estos compuestos reaccionan entre sí.
El átomo es la unidad más pequeña de un elemento que conserva las propiedades de ese elemento. Los átomos están formados por tres partículas subatómicas principales: protones, neutrones y electrones.
Protones
Los protones son partículas subatómicas con carga positiva ubicadas en el núcleo de un átomo. El número de protones en un átomo determina el número atómico del elemento y, por tanto, la identidad del elemento. Por ejemplo, un átomo con un solo protón es un átomo de hidrógeno, mientras que un átomo con dos protones es un átomo de helio.
Neutrones
Los neutrones son partículas subatómicas sin carga ubicadas en el núcleo de un átomo. El número de neutrones en un átomo no afecta la identidad del elemento, pero sí afecta la masa del átomo y por lo tanto el isótopo del elemento. Por ejemplo, el hidrógeno-1 (protio) tiene cero neutrones, mientras que el hidrógeno-2 (deuterio) tiene un neutrón.
Electrones
Los electrones son partículas subatómicas cargadas negativamente que orbitan alrededor del núcleo del átomo en regiones llamadas orbitales. La distribución de electrones alrededor del núcleo del átomo determina la reactividad del elemento y su capacidad para formar enlaces químicos con otros elementos.
Modelos atómicos
A lo largo de la historia, se han propuesto varios modelos atómicos para explicar la estructura del átomo. El modelo de Dalton, propuesto en 1803, fue el primero en sugerir que los átomos son partículas indivisibles. Sin embargo, experimentos posteriores revelaron que los átomos están compuestos de partículas subatómicas.
El modelo de Thomson, propuesto en 1897, sugería que los átomos son una "sopa" de carga positiva con electrones incrustados en ella. Este modelo fue posteriormente refutado por el experimento de Rutherford, que demostró que la mayor parte de la masa del átomo y toda su carga positiva se concentran en el núcleo del átomo.
El modelo de Bohr, propuesto en 1913, describía el átomo como un núcleo con electrones orbitando en capas o niveles de energía específicos. Si bien este modelo ha sido útil para explicar muchos aspectos de la química, no ha logrado explicar el comportamiento de los electrones en átomos con más de un electrón.
El modelo cuántico del átomo, que es el modelo actualmente aceptado, describe que los electrones existen en una nube de probabilidad que rodea el núcleo. Este modelo se basa en la mecánica cuántica y proporciona una descripción precisa del comportamiento de los electrones en átomos de todos los tamaños.
Comprender la estructura atómica es crucial para comprender la química. Cada elemento de la tabla periódica tiene un número único de protones, neutrones y electrones, y es la configuración de estas partículas subatómicas la que determina las propiedades del elemento. Comprender cómo estas partículas interactúan entre sí y con las partículas de otros átomos es la clave para comprender la química.
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