Estructura atómica, átomo, electrón, protón, neutrón, número atómico, de masa, ion
Summary
TLDREste vídeo de Academia Internet explica la estructura atómica, diferenciando entre protones, neutrones, electrones, iones y su número atómico. Se describe cómo los átomos, compuestos por un núcleo de protones y neutrones y electrones en órbita, mantienen sus propiedades químicas. Se detallan las cargas y masas relativas de las partículas subatómicas, y cómo se representan los átomos y los iones, incluyendo cálculos para determinar el número de neutrones y electrones. Además, se aclaran conceptos como la carga de los iones y la diferencia entre partículas elementales y compuestas, como los quarks en protones y neutrones.
Takeaways
- 😀 El átomo es la partícula más pequeña en la que un elemento se puede dividir sin perder sus propiedades químicas.
- 🔬 Existen dos zonas diferenciadas en un átomo: el núcleo y la zona extranuclear.
- 🔴 Los protones son partículas subatómicas con carga positiva y se encuentran en el núcleo del átomo.
- 🟣 Los neutrones son partículas subatómicas neutrales también presentes en el núcleo del átomo.
- ⚫ El electrón es una partícula subatómica con carga negativa y su ubicación es probabilística según el modelo de ondas de electrones.
- 🌐 El número atómico (Z) es igual al número de protones y electrones en un átomo neutro.
- 🧲 Los iones son átomos que han perdido o ganado electrones, lo que les confiere una carga eléctrica.
- 🔢 El número de neutrones se calcula restando el número atómico del número de nucleones.
- 📊 Los átomos en estado neutro son raros en la naturaleza, ya que generalmente forman iones al combinarse con otros átomos.
- 📚 El electrón es considerado una partícula elemental sin subestructura, mientras que los protones y neutrones están compuestos de quarks.
Q & A
¿Qué es un átomo según la etimología y cómo se relaciona con la teoría actual?
-Según la etimología, el átomo significa 'sin división', pero según la teoría actual, es la partícula más pequeña en la que un elemento puede ser dividido sin perder sus propiedades químicas.
¿Cuáles son las dos zonas diferenciadas que se encuentran en un átomo?
-Las dos zonas diferenciadas en un átomo son el núcleo y la zona extranuclear, donde el núcleo contiene protones y neutrones, y la zona extranuclear es donde se encuentra el electrón.
¿Qué son las partículas subatómicas y cuáles son sus representaciones en el vídeo?
-Las partículas subatómicas son protones (rojos), neutrones (azules o morados) y electrones. En el vídeo, se representan con colores diferentes para distinguirlos visualmente.
¿Dónde se encuentra el electrón en un átomo y cómo se describe su ubicación según el modelo actual?
-El electrón se encuentra en la zona extranuclear y su ubicación se describe como probabilística según el modelo matemático actual, donde hay zonas de mayor probabilidad de encontrarlo representadas por áreas más oscuras.
¿Qué es el número atómico y cómo se determina en un átomo neutro?
-El número atómico es igual al número de protones en un átomo y se determina como el número de electrones en un átomo neutro, ya que estos son iguales al número de protones.
¿Cómo se calculan los neutrones en un átomo y cómo se representa matemáticamente?
-Los neutrones se calculan restando el número atómico (número de protones) al número de nucleones (protones y neutrones juntos). Matemáticamente, se representa como 'a - Z', donde 'a' es el número de nucleones y 'Z' es el número atómico.
¿Qué es un cation y cómo se representa en un átomo?
-Un cation es un átomo que ha perdido electrones y se carga positivamente. Se representa añadiendo un número positivo junto al símbolo del átomo, indicando cuántos electrones ha perdido.
¿Qué es un anión y cómo se representa en un átomo?
-Un anión es un átomo que ha ganado electrones y se carga negativamente. Se representa añadiendo un número negativo junto al símbolo del átomo, indicando cuántos electrones ha ganado.
¿Cómo se calcula el número de electrones en un átomo cargado (ion) y cómo cambia respecto a un átomo neutro?
-En un átomo cargado, el número de electrones se calcula sumando o restando la carga al número atómico (Z). Esto cambia respecto a un átomo neutro, donde el número de electrones es igual al número de protones (Z).
¿Cuál es la diferencia entre protones, neutrones y electrones en términos de masa y carga?
-El protón tiene una carga positiva y un peso significativo, el neutrón es ligeramente más pesado que el protón y no tiene carga, mientras que el electrón tiene una carga negativa y una masa mucho menor, a menudo despreciada en comparación con las otras dos partículas.
¿Qué es un quark y cómo se relacionan con protones y neutrones?
-Un quark es una partícula elemental que, según la teoría moderna, compone a los protones y neutrones. Un protón está compuesto de tres quarks y un neutron también lo está, pero con una combinación diferente de quarks.
Outlines
🔬 Introducción a la Estructura Atómica
Este primer párrafo introduce el concepto de átomo, explicando su significado etimológico como 'sin división' y cómo, según la teoría actual, el átomo es la partícula más pequeña en la que un elemento se puede dividir sin perder sus propiedades químicas. Se describe la estructura atómica con dos zonas diferenciadas: el núcleo y la zona extranuclear. En el núcleo se encuentran protones (rojos) y neutrones (azules), mientras que los electrones (grises) están en la zona extranuclear, con una distribución probabilística que se representa matemáticamente. El vídeo utiliza un Armstrong para ilustrar la escala, explicando que en un átomo de 1 cm³ caben 100 millones de átomos. Se menciona la importancia de las partículas subatómicas y sus símbolos, así como la diferenciación entre masa y carga relativa, destacando que el electrón es mucho menos masivo que los protones y neutrones.
🔋 Explorando las Partículas Subatómicas y los Iones
En este segundo párrafo, se profundiza en las características de las partículas subatómicas: electrones, protones y neutrones. Se explica cómo se representan los átomos en términos de símbolos químicos y se introducen los conceptos de número atómico (Z) y nucleones. Se describe cómo calcular el número de neutrones y cómo se representan los átomos neutros y los iones cargados (cations y anions). Se ejemplifica con el átomo de sodio y cómo se calculan sus propiedades, así como se resuelven ejercicios relacionados con el cálculo de partículas subatómicas en diferentes elementos, como el carbono y el oxígeno. Se hace hincapié en la diferenciación entre átomos neutros y iones, y cómo esto afecta el número de electrones.
🧠 Resolviendo Ejercicios y Comprensión de Iones
Este tercer párrafo se centra en la resolución de ejercicios prácticos relacionados con la estructura atómica y los iones. Se presentan ejemplos de cómo calcular el número de protones, neutrones y electrones en átomos y iones, utilizando la información del número atómico y la carga. Se ejemplifica con el cálculo para el átomo de hierro y se explica cómo determinar si un átomo es un cation o un anion. Además, se resuelve un problema de un examen de admisión que involucra la identificación de un isótopo de hidrógeno. Se concluye con una aclaración sobre la naturaleza elemental de las partículas subatómicas, señalando que el electrón es una partícula elemental, mientras que los protones y neutrones están compuestos de quarks.
Mindmap
Keywords
💡Átomo
💡Núcleo atómico
💡Protones
💡Neutrones
💡Electrones
💡Número atómico
💡Iones
💡Carga eléctrica
💡Partículas subatómicas
💡Quarks
Highlights
Definición de átomo y su significado etimológico.
Explicación de que el átomo es la partícula más pequeña de un elemento que no pierde sus propiedades químicas al dividirse.
Descripción de las dos zonas diferenciadas en un átomo: el núcleo y la zona extranuclear.
Introducción a las partículas subatómicas: protones, neutrones y electrones.
Diferenciación entre el tamaño del núcleo y la extensión de la zona de electrones.
Explicación del modelo matemático probabilístico de la distribución de electrones.
Importancia de las dimensiones y símbolos de las partículas subatómicas: electrón (e-), protón (+) y neutrón (n).
Diferenciación de la masa relativa entre electrón, protón y neutrón.
Importancia de la carga relativa en la química: electrones (-1), protones (+1), neutrones (0).
Representación de un átomo de helio y su número atómico.
Explicación de los términos nucleones y número atómico en relación con el átomo.
Cálculo de neutrones a partir del número de nucleones y protones.
Representación genérica de un átomo y su número de masa y número atómico.
Importancia del número de electrones en un átomo neutro y su relación con el número atómico.
Diferenciación entre átomos neutros e iones (cations y anions) y su representación.
Cambio en la fórmula de cálculo del número de electrones en iones cargados.
Ejemplo práctico de cálculo de partículas subatómicas en átomos de sodio, carbono y oxígeno.
Explicación de la diferencia entre partículas elementales y compuestas: electrones vs. protones y neutrones.
Información sobre la composición de protones y neutrones en términos de quarks.
Transcripts
Hola Bienvenidos a academia internet en
el presente video vamos a estudiar la
estructura atómica veremos las
diferencias que hay entre protones
neutrones electrones número másico e
iones y bien lo que tenemos aquí es la
representación de un
átomo tú te preguntarás Qué es un átomo
si nos vamos a la etimología átomo
significa sin división sin embargo Esto
no es del todo cierto según la teoría
actual el átomo es la partícula más
pequeña en que un elemento puede ser
dividido sí Pero sin perder sus
propiedades químicas esto quiere decir
que lo puedo hacer más pequeño Sí por
supuesto en un átomo encontramos dos
zonas bien diferenciadas esta zona que
estás señalando con el puntero fíjate
qué pequeña es eso viene a ser el núcleo
con respecto a lo que está de negro y se
está difuminando aquí se vuelve gris
hasta
perderse esta zona que está aquí es la
zona nuclear Y fíjate si hacemos un zoom
Qué encontramos
lo que se conoce como partículas
subatómicas vendrían a ser protones los
de rojo y estos de moradito o de azul
vendrían a ser los neutrones
Ajá Y dónde estaría el electrón el
electrón está por aquí no sabemos en
verdad dónde está el electrón Es
escurridizo según el modelo actual que
es un modelo matemático probabilístico
el electrón puede encontrarse en
cualquiera de estas zonas si ponemos
aquí una zona un poco más oscura Porque
existe la mayor probabilidad de
encontrar electrón Sí en esta zona y se
va difuminando Porque es menos probable
que el electrón se encuentre por aquí
Ese es el actual modelo matemático
probabilístico donde solamente existe
una probabilidad de encontrar al
electrón Fíjate que este tamaño es un
Armstrong para que te des la idea de la
longitud de este átomo 1 cm en 1 cm
caben 100 millones de
Armstrong Entonces ya sabemos lo que es
un átomo en un átomo encontramos dos
zonas bien diferenciadas el núcleo que
está aquí y la zona extranuclear lo que
está fuera del núcleo podemos reconocer
tres partículas subatómicas los protones
los neutrones y el electrón que se
encuentra dando vueltas por aquí y en
esta zona un poquito más sombreada es
donde Existe mayor probabilidad de
encontrarlo vamos con más detalles con
respecto a las partículas
subatómicas fíjate que tenemos electrón
el protón y el neutrón las dimensiones
También es importante el símbolo de
electrón es una e minúscula y a veces le
ponen Aquí un signo menos que indica su
carga el protón fíjate la carga es
positivo y el neutrón no le ponen nada a
veces le ponen un cerito aquí la masa no
es necesario prenderse estos valores
solamente saber por ejemplo que el
neutrón es ligeramente más pesado que el
protón y que hay una gran diferencia de
ellos con el electrón casi 1000 veces
por eso se desprecia la masa del
electrón cuando se habla de masa del
átomo se toma la del la porción
nuclear bien la carga relativa es lo que
más nos interesa electrón tiene una
carga relativa de os1 El protón de más
un el neutrón no tiene carga y la carga
absoluta esto repente es más importante
en el curso de física Es este valor son
los mismos por supuesto se van a anular
uno es negativo y otro es positivo Esto
es lo que nos interesa saber a
nosotros ahora regresando a nuestro
esquema básico Fíjate que esta es la
representación de un átomo el átomo de
helio Este es un símbolo atómico Y en
vez de escribir todo esto es mucho más
práctico poner así representarlo de esta
manera Fíjate que aquí yo veo cuatro
partículas subatómicas como yo veo
cuatro voy a poner ese cuatro aquí en la
parte de arriba y luego en la parte de
abajo voy a escribir la cantidad de
protones que veo aquí yo veo dos
protones Ahí está eso le llaman número
atómico Y a lo de arriba le llaman
nucleones porque son las partículas
subatómicas que se encuentran en el
núcleo y si yo quisiera calcular los
neutrones es muy fácil porque si yo
tengo que el total de partículas
subatómicas es cuatro y le resto dos
Pues me va a quedar dos matemáticamente
lo puedo representar Así Fíjate Tenemos
aquí esta letra e que representa
genéricamente cualquier símbolo químico
entonces a es el número de masa o lo que
es lo mismo decir nucleones todos los
partículas subatómicas que están aquí Z
le llaman número atómico que es lo mismo
que decir el número de protones le hemos
puesto p porque p es el símbolo de los
protones entonces Z representa el número
de protones el el número de electrones
va a ser igual al número de protones O
sea al número atómico en un átomo neutro
recuerda esta palabrita que dice aquí
pes eso para recordar que el número de
electrones es igual al número de
protones que es lo mismo que deir el
número atómico para un átomo neutro
recalco eso y el número de neutrones es
muy fácil porque resto del total de
nucleones los
protones
bien Ahora bien en la naturaleza Es
difícil encontrar átomos en estado
neutro porque los átomos siempre se
están
y cuando se combinan o bien pierden
electrones o bien ganan electrones
cuando pierden electrones se cargan
positivamente se le llama ca y cuando
ganan electrones se bueno se carga
negativamente y por eso se le llama anón
esta aparente contradicción tiene
sentido porque los electrones tienen
carga negativa Entonces si tú ganas
electrones pues te vas a volver más
negativo y si pierdes pues eh Te vuel
positivo estas fórmulas que hemos puesto
Aquí van a cambiar un poquito cuando
estamos hablando de iones esto ya son
iones entonces son átomos cargados
eléctricamente y aquí lo represento con
este
numerito Esto me indica que es que ha
perdido electrones o sea se vuelve
cation y cuando tengo acá el número
menos se vuelve un anón Y fíjate que
todo es igual excepto para calcular el
número de electrones qué hago el número
de protones o sea el número atómico Z le
voy a restar este por qué porque hab
hemos perdido electrones y aquí si tengo
menos y yo quiero calcular el número de
electrones al número atómico le voy a
sumar por qué porque he ganado
electrones el valor que está aquí con
esa información Ya estamos listos para
resolver ejercicios veamos que es
bastante sencillo fíjate tenemos el
típico cuadro y me piden calcular el
número atómico Z nucleones electrones
protones y neutrones me han dado aquí un
átomo que es el átomo de sodio tú dices
Ah qué fácil el número atómico que es el
más importante está
aquí según la notación que hemos puesto
nosotros Z siempre está abajo
Así es
que Z aquí es
11 el número de masa vendría a ser que
está aquí número de nucleones es lo
mismo que s el número de masa 23 sí
electrones esto es un átomo neutro
porque no veo ningún numerito aquí
entonces tú dices a p p es igual a e es
igual a Z protones electrones y eh
número atómico por lo tanto electrones
sería 11 lo mismo que está aquí y
protones lo mismo que el número atómico
si yo quiero averiguar neutrones
entonces resto 23 -1 Por qué Porque 23
sera el número total de partículas que
se encuentran en el núcleo que está
compuesto por protones y neutrones 23 -
11 Cuánto es bueno Esto es igual a n acá
restamos y me sale 12 neutrones 12 bien
pasemos al siguiente me están dando
nucleones y electrones para el átomo de
carbono
esto como son nucleones yo sé que los
nucleos van
aquí verdad aquí va a y aquí va Z número
atómico entonces tú dices Bueno acá es
12 pero electrones es lo mismo que
protones y número atómico cuando estoy
neutro es está neutro Sí porque no hay
ningún numerito ahí Acuérdate de pes por
lo tanto aquí iría seis y aquí también
iría seis esos tres son iguales solo
porque estoy en átomo
neutro neutrones resto a - Z vamos a
poner aquí a men Z Entonces sería 12 -
6 Ahí está neutrones entonces vale
6 ahora fíjate aquí me han dado oxígeno
me han dado el valor de a que es
esto que vale 16 pero no me han dado Z
que está aquí vamos a poner
Z tú dices cómo puedo calcular los demás
bien fácil primero pongamos esto que era
a
16 y si quiero calcular el número
atómico dices tú
ah esto es un
anón Entonces sería Z como yo veo acá
negativo le voy a poner aquí más Z + 2
es igual a el número de
electrones Cuántos electrones tiene 10
Así es como se
calcula Z + 2 es 10 y bueno Z tendría
que ser 8 porque Por qué Porque 8 + 2 es
10 bien una vez que calculo Z ya tengo
el número de protones es lo mismo
protones es lo mismo que Z entonces
protones es igual a 8 noes que aquí está
diferente
Mira electrones que protones Por qué
Porque este está cargado es un ion del
tipo anón ya no se cumple eso de de pes
sí de que son iguales los protones los
electrones y los número atómico ya no
neutrones aplico la misma fórmula verdad
neutrones siempre es a -
Z o sea
16 y z era
8 Entonces sería aquí ocho Tengo ocho
neutrones y para el último Fíjate que me
han dado
aquí Z verdad esto es Z o sea número
atómico nucleones es 27 nucleones va por
acá para
arriba luego me piden electrones Ajá
Este es un cate entonces tú dices Z como
acá es más tendría que ser ahora
menos Z - 3 tendría que ser igual a los
números de
electrones por lo tanto Z es 13 13 - 3
vendría a ser igual a
10 por lo tanto electrones tiene que ser
10 verdad 13 - 3
10 por lo que habíamos explicado Por qué
le resto aquí si aquí hay más más
significa que ha perdido electrones
bueno protones Siempre es igual a Z
entonces protones tendría que ser igual
a
13 y neutrones Yo sé que es a - Z esto
es igual a neutrones entonces a es
13 y z o perdón a es
27 y z es
13 27 - 13 es 14 eso es n por lo tanto
aquí lo que cambia lo único que cambia
de los átomos neutros de los iones que
están aquí es el número de electrones la
forma de
calcular bien veamos otro ejemplo una
pregunta típica de examen de admisión me
dicen la especie tal contiene H tú dices
Bueno cómo resuelvo esto fácil con la
teoría que hemos explicado Esto está así
verdad esto es
e y aquí sería a número de masa aquí
sería Z número atómico número de
protones y aquí sería la carga que le
vamos a poner x bueno ellos le han
puesto así entonces el número de masa es
este el número que está arriba que es 78
el número atómico Z que es el número de
protones es este que está aquí
34
Vamos a ponerle aquí a que es su símbolo
78 neutrones es a -
Z o sea 78 -
34 44 y electrones ojo con ese detalle
sería vamos a poner aquí electrones es
igual a
Z y acá tengo menos Ah le pongo más do
entonces es igual a Z que es 34 y le
sumo
dos electrones por tanto es 36 ya tengo
todos los valores con todos esos valores
ya puedo dar la
respuesta el primero me dice 44 protones
pero yo tengo 34 protones Entonces ya no
puede ser
esto 34 protones Ahí está 44 neutrones
neutrones está aquí y 36 electrones
listo respuesta letra b las demás creo
que no tiene sentido porque me ponen 78
protones no puede ser 78 protones
imposible bien respuesta letra d y bien
si has estado atento a la
explicación podrás responder tú sin
ningún problema esta pregunta que te
dejo
propuesta calcular el número de
neutrones que hay en el siguiente
io bien chicos hasta aquí el capítulo de
estructura atómica antes de terminar hay
que hacer una aclaración con respecto a
las partículas subatómicas de estas tres
a la única que se le considera elemental
es el
electrón elemental quiere decir que no
tiene componentes o una subestructura
que es conocida eso se le conoce como
partícula elemental mientras el protón y
el neutrón según la teoría moderna están
compuestos de otras partículas
elementales que se les llama quarks Ahí
está protón tres quarks y el neutrón
Está compuesto por otros tres quarks
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