ESTRUCTURA DE LA MATERIA Y TABLA PERIÓDICA ¿PARA QUE SE UTILIZAN LOS MODELOS EN QUÍMICA?

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Molécula de hidrógeno (H2)

Pero también una molécula puede estar formada por átomos diferentes: una molécula de amoníaco (NH3) está formada por un átomo de nitrógeno y tres de hidrógeno y una molécula de agua (H2O) está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

Átomos de hidrógeno

Átomo de nitrógeno Átomo de oxígeno[pic 15][pic 16][pic 17]

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Molécula de nitrógeno Molécula de agua

LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

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Aunque tienen la misma estructura general, los átomos no son todos iguales. Aquellos que tienen igual número de protones corresponden al mismo elemento químico. El oxígeno, hidrógeno, carbono, sodio, cloro, etc. son algunos ejemplos. En la actualidad, existen 118 elementos, de los cuales 92 se encuentran en la naturaleza, mientras que el resto se han creado en forma artificial en los laboratorios. Todos los elementos tienen un nombre específico. A veces, este nombre proviene de una palabra en latín o en griego, y puede hacer referencia a alguna propiedad del elemento, pero también pueden corresponder al nombre de un científico destacado, a un lugar o a algún personaje mitológico. El nombre del Hidrógeno tiene que ver con una propiedad; viene de los términos griego hidro = agua y genos = que da origen, es decir, “el que da origen al agua”. El Cromo viene de la palabra griega chromos, que significa color y el selenio de Selene, la diosa griega de la Luna. El Einstenio lleva ese nombre en honor al físico austriaco Albert Einstein. Por el último, el Francio y el Germanio hacen alusión a dos países, Francia y Alemania, respectivamente.

Los nombres de los elementos se abrevian utilizando un símbolo químico. El símbolo está relacionado con el nombre del elemento, y puede tener una, dos o tres letras; la primera siempre es mayúscula, y las siguientes son minúsculas; por ejemplo, el símbolo del cloro es Cl y el del carbono es C.

NÚMERO ATÓMICO

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Los átomos de un mismo elemento químico se caracterizan por tener el mismo número atómico, es decir, la misma cantidad de protones. Por ejemplo, el número atómico del cloro es 17, esto significa que todos los átomos del elemento cloro poseen 17 protones en su núcleo. Se simboliza con la letra “Z” y se indica abajo y a la izquierda del símbolo del elemento.

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En los átomos eléctricamente neutros, el número de electrones es igual al número de protones. En este caso, el número atómico coincide con el número de electrones.

NÚMERO MÁSICO

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El número másico indica la cantidad de protones y neutrones que hay en el núcleo del átomo. Se simboliza con la letra “A” y se indica arriba y a la izquierda del símbolo del elemento. Como el número de protones es el número atómico, también se puede decir que el número másico es la suma de Z y el número de neutrones.

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Por lo tanto, un átomo se representa teniendo en cuenta:

- El símbolo químico del elemento al que pertenece.

- El número atómico.

- El número másico.

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Na[pic 28][pic 29][pic 30][pic 27]

Conociendo A (número másico) y Z (número atómico) puedes averiguar el número de neutrones:

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Si tuviéramos que calcular la cantidad de partículas subatómicas del sodio diríamos que tiene: 11 protones (porque Z es 11), 11 electrones y 12 neutrones (23-11).

ISÓTOPOS

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Se denomina isótopos a los átomos de un mismo elemento (de igual número de protones), que poseen distinto número de neutrones, y por consiguiente distinta masa o, lo que es lo mismo, tienen igual número atómico pero distinto número másico. Por ejemplo, en la corteza terrestre existen tres isótopos del elemento carbono: el carbono-12 (C), carbono-13 (C) y el carbono-14 (C). Si bien los tres tienen seis protones en el núcleo, difieren en la cantidad de neutrones. El C tiene seis neutrones, el C tiene siete y el C tiene ocho. De allí la diferencia de masa entre los tres.[pic 33][pic 34][pic 35][pic 36][pic 37][pic 38]

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Figura 2: Esquema de los isótopos del elemento carbono

IONES

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Los átomos pueden ganar o perder electrones. En estos casos, siguen siendo el mismo elemento (porque poseen la misma cantidad de protones), pero dejan de tener las cargas compensadas y adquieren una carga neta positiva o negativa. A estos átomos con carga neta se los denomina iones. Los cationes son iones con carga positiva, y se generan cuando un átomo pierde electrones. Los aniones son iones con carga negativa, y se producen cuando los átomos ganan electrones.

El sodio, por ejemplo, tiene un Z= 11, es decir, tiene 11 protones y 11 electrones. Cuando pierde un electrón, queda con 11 protones y 10 electrones, por eso se convierte en un catión con carga +1.

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El oxígeno tiene un Z=8, es decir, tiene 8 protones y 8 electrones. Cuando gana 2 electrones, queda con 8 protones y 10 electrones, es decir, tiene dos cargas negativas más, y por eso se convierte en un anión con carga -2.

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SUSTANCIAS SIMPLES Y COMPUESTAS

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Ahora que te presentamos el concepto de elemento, profundizaremos el concepto de sustancia. Te dijimos que sustancia es una porción de materia que está constituida por partículas elementales idénticas. Pero, a su vez, las sustancias se pueden clasificar en sustancias simples o compuestas. Las sustancias simples están formadas por

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