ESTRUCTURA DEL ÁTOMO

El átomo está formado por un núcleo, que contiene neutrones y protones, el que a su vez está rodeado por electrones.

La carga eléctrica de un átomo es nula.

Número atómico es el número de electrones o protones de un átomo.

Masa atómica (peso atómico) M, es la masa de una cantidad de átomos igual al número de Avogadro, NA=6.023 x 1023 mol-1 (el cual es el número de átomos o moléculas en un mol o molécula gramo), la cual se expresa en unidades de g/mol. Una unidad alterna es la unidad de masa atómica uma, que es la masa de un átomo tomando como referencia a la del isótopo natural de carbono más ligero C12.

Por ejemplo un mol de hierro contiene átomos y tiene una masa de 55.847 g, es decir 55.847

uma.

Isótopo.-Es el átomo de un mismo elemento pero con diferente masa atómica por tener diferente número de neutrones pero igual número atómico.

ESTRUCTURA ELECTRÓNICA DEL ÁTOMO

Cada electrón de un átomo posee una energía en partícular; en un átomo no existen más de dos electrones con una misma energía.

Números Cuánticos. denotan el nivel de energía al cual corresponde cada electrón. Se han definido cuatro números cuánticos, que son:

1) Número cuántico principal n.- se refiere a la capa cuántica a la cual pertenece el electrón. Se le asignan valores enteros 1, 2, 3, 4,…, pero tambien se le asignan letras: si n = 1 se le llama K, n =2 es L y así sucesivamente.

2) Número cuántico acimutal l.- este número cuántico denota el momento angular del electrón, tomando los siguientes valores: si n = 1→ l = 0, si n = 2→ l = 0 y 1, mientras que si n = 4→ l =0, 1, 2,3.

3) Número cuántico magnético m.- este número cuántico determina las posibles orientaciones

cuantizadas espaciales del momento angular orbital y pueden considerarse como un desdoblamiento de cada subcapa en niveles más finos, que difieren ligeramente entre sí en energía. Los valores de este número están determinados por los valores de l, y oscilan desde -l

→0 →+l, es decir, un total de (2l+1) valores de m por cada uno de l.

4) Número cuántico de spin s.- se refiere a la rotación que puede tener un electrón alrededor de su propio eje. Tal spin contribuirá al momento angular del electrón y modificará así las relaciones de energía. Este número tiene solamente dos valores s = +1/2 o s = -1/2, dependiendo de si el electrón gira sobre sí mismo en una u otra dirección.

Al especificar sus cuatro números, la "dirección" de un electrón particular en un átomo dado se define completamente; es decir, los cuatro números cuánticos sitúan a cada electrón en el nivel de energía (n), la subcapa (l), la sub-subcapa (m) y la dirección de su spin (s).

Principio de exclusión de Pauli. En un átomo estable no más de dos electrones son capaces de ocupar el mismo nivel de energía.

Aunque existan dos electrones que posean la misma energía no pueden tener sus cuatro números cuánticos iguales.

Este principio es fundamental ya que ayuda considerablemente en la deducción de la distribución de los electrones en los átomos de los diversos elementos.

Con la finalidad representar la estructura electrónica de un átomo se utiliza una notación abreviada que contiene el valor del número cuántico principal, una letra que representa el número cuántico acimutal y un superíndice que indica el número de electrones en cada orbital.

La notación abreviada del fierro es:

1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2

DESVIACIONES DE LAS ESTRUCTURAS ELECTRÓNICAS ESPERADAS

Esto ocurre particularmente en elementos con un número atómico grande en los que los niveles d y f se empiezan a llenar. Un ejemplo de esto es el hierro,

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