Estructura atómica

En los capitulos anteriores vimos que podemos considerar ,para los alcances de este curso, que existen 3 partículas subatómicas en el átomo, electrones ( -) , protones ( +) y neutrones ( sin carga eléctrica).Aclaración : El neutron no tiene nada que ver con lo que llamamos "atomo neutro".
En el modelo atómico de Bohr vimos que hay un nucleo (una zona central  muy pequeña  donde estan los protones ) y por fuera los electrones que ( en este modelo) giran en órbitas circulares.Estas órbitas estan a diferentes distancias del núcleo como si fueran las capas que posee una cebolla.Cuanto más alejadas esten del núcleo poseen mas Energia los electrones que estan en ellas ( pensemos que los protones atraen a los electrones ( cargas opuestas se  ...) por consiguiente llevar un electrón desde una capa cercana al nucleo hasta una capa mas alejada implica emplear energía.Esa Energia es Energia Potencial ( existe en potencia , se manifestara al convertirse en otra forma de Energía).

Una  de las Leyes de la Naturaleza mas importantes , llamada " Primera Ley de la Termodinámica"  dice " La cantidad de Energia del Universo es constante , lo que implica que la Energía no puede crearse ni destruirse, solo puede transformarse". Aplicada a la estructura del  átomo fue un concepto fundamental para postular la existencia de las "capas" donde existen los electrones.
Antes de continuar debemos saber que la luz es una " radiacion" , una forma de Energía.La cantidad de Energia que posee depende de su "color" ( el color es una caracteristica de la luz que reconocemos a travez de nuestra vista), en forma cientifica se denomina "longitud de onda" pues se puede considerar a la Energia de la luz como transmitiendose como una "onda" que se propaga en el Espacio.Cada longitud de onda ( color) posee una cantidad de Energia .La Energia de lo que llamamos "color Rojo" es MENOR que la Energia que posee la luz de " color Azul".
En el siguiente video podemos ver una explicacion sobre lo anterior.

En la infografia  que sigue se pueden ver las relaciones entre longitud de onda, color y Energia .

Y que tiene que ver la luz con el Modelo atómico de Bohr?Justamente la luz que emiten los átomos cuando son "exitados" ( cuando de les da Energía por medio de calor, choques,radiaciones, ) es la manifestacion de los cambios de Energia que sufren los electrones al cambiar de nivel de capa en el átomo.En el video que sigue veremos un experimento donde se excitan con el calor de una llama,diferentes elementos .A partir del calculo de las Energias involucradas en esos "saltos" de los electrones y de otros datos que se obtuvieron de conocimientos que brindaba la Quimica se fue construyendo  el modelo de Capas de electrones que veremos en este curso elemental de Quimica.

Pero que papel juegan los Neutrones? En lo especificamente relacionado con la Quimica el papel es muy pequeño , solo esta relacionado a fenómenos muy sutiles que no viene al caso explicar.En cuanto al por que de su presencia podemos intuirlo a partir de la siguiente observación: Dijimos que el nucleo atómico es muy pequeño y que allí se encuentran los protones.No es extraño? Cual es la contradicción aquí?Piensenlo

Mientras tanto vamos a introducir una serie de convenciones para referirnos sin ambiguedad a una determinada clase de átomo.Las convenciones de nomenclatura son las siguientes:

Z es un número entero que se refiere a la cantidad de protones que posee un átomo

N es un número entero que se refiere a la cantidad de protones que posee un átomo

A es un número entero que se refiere a la cantidad de protones Y neutrones que posee un átomo

A es igual entonces a Z+N

Lo que caracteriza a un átomo desde el punto de vista Químico es la cantidad de protones que posee o

 sea, un atomo puede ganar o perder electrones pero el numero de protones permanece constante en las reacciones quimicas.Un ELEMENTO QUIMICO es como dijimos una sustancia simple constituida por una misma Clase de atomos desde el PUNTO DE VISTA QUIMICO, es decir por átomos del mismo valor de Z .Ahora? Que pasa con los  átomos que  tiene el mismo valor de Z pero distinto valor de N ? Esos átomos se llaman ISOTOPOS , desde el punto de vista quimico se comportan igual. Las diferencias de reaccion son muy sutiles y se ven en los elementos mas "livianos" , o sea los que poseen menor valor de A.

Pregunta , pesaran lo mismo todas las clases de átomos?

Volvamos a A , Z y N, Al numero " A" se lo llama Número Masico

Al numero "N" se lo llama Numero de neutrones

Al numero "Z" se lo llama Numero Atomico 

Ejemplos : Un atomo posee 1 neutron y 1 proton  

Z= 1  N=1   A=2

Un atomo posee 2 neutrones  y 1 proton 

Z=1  N=2 A=3

Un átomo posee 1 proton y ningun neutron

Z=1 N=0 A=1

Esos tres átomos representan el mismo ELEMENTO QUIMICO ( el Elemento Hidrógeno)  pero son ISOTOPOS entre si

El Elemento Hidrógeno tiene tres isotopos conocidos Protio  ( A= 1 ), Deuterio(A=2)  y Tritio ( A=3)

Quizas han oido hablar del "Agua pesada" , es Agua que posee Deuterio en vez de Protio 

El ISOTOPO mas abundante del Hidrógeno es el protio, representa aproximadamente el 99,985 % de los atomos de Hidrogeno que hay en la Tierra.Hay Isotopos de todos los elementos pero los del Hidrógeno son los únicos Isotopos que tienen nombre propio.

En los ejemplos anteriores no nombre a los electrones, cuando hable de átomo me voy a referir a un átomos que estan "completos" o sea que son electricamente neutros , por eso es obvio que todos los atomos que nombre poseen su electron.

En la provincia argentina de Chubut se encuentra una Planta Industrial de fabricacion de Agua Pesada , como veremos en este link , es la planta de produccion de agua pesada mayor del Mundo.

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