EL ÁTOMO.
Una molécula está compuesta por dos o más átomos. Los átomos que constituyen una molécula se pueden separar por métodos químicos.
El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Pero con el desarrollo de la física nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en particulas más pequeñas.
Un átomo está formado por un núcleo central y una corteza compuesta por órbitas. El núcleo de cada elemento químico contiene una determinada cantidad fija protones, con carga eléctrica positiva, y neutrones, con carga eléctrica neutra.
Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número de electrones.
La suma total de protones presentes en el núcleo representa el número atómico que le corresponde a cada átomo en particular, lo que le confiere, a su vez, propiedades físicas y químicas diferentes al resto de los otros elementos contenidos en la Tabla Periódica.
\(A= Z + N\)
Donde \(Z\) es el número atómico o protones, \(A\) la masa atómica y \(N\) los neutrones.
Ejemplo: ¿Cuántos neutrones tiene un átomo de cloro si se sabe que su número atómico es 17 y su masa es 35,45?
\(N = A - Z\)
\(N = 35,45 - 17\)
\(N = 18,45\)
Para hallar la masa de un átomo basta con conocer el número de protones y neutrones, porque al despejar la ecuación anterior se tiene que:
\(A = Z + N\)
Del ejemplo anterior:
\(A = 17 + 18,45\)
\(A = 35,45\)
Es decir, que la masa atómica de un átomo es igual a la suma de protones y neutrones.
Cada sustancia química o elemento, además del número atómico propio que lo identifica y caracteriza, posee también peso o masa atómico y un nombre común. Es decir, cualquier átomo de un elemento que contenga, por ejemplo, un solo protón en su núcleo, será identificado siempre como un átomo de hidrógeno (H); si contiene 8 protones el elemento será oxígeno (O), mientras que si contiene 29 protones el elemento será identificado como cobre (Cu).
El motivo por el cual Moseley reorganizó el lugar que ocupan los elementos en la Tabla Periódica por su número atómico y no por su peso atómico como había propuesto en un principio Mendeleev, se debe a que algunos elementos, como el hidrógeno, se pueden encontrar con diferentes pesos atómicos, en lo que se denomina "isótopos" de un elemento. Esa variación en el peso se debe a que los átomos de los isótopos poseen mayor cantidad de neutrones en su núcleo que los que contiene el elemento que les da origen. En el caso del hidrógeno, por ejemplo, cuando posee 1 neutrón de más en su núcleo se denomina "deuterio" y cuando posee 2 pasa a llamarse "tritio". Por tanto, el deuterio y el tritio son isótopos del hidrógeno.
El átomo posee también una corteza, donde se encuentran girando constantemente alrededor de su núcleo central los electrones, que tiene carga eléctrica negativa. En el átomo la nube de electrones se encuentra distribuida en una o varias capas u órbitas cuyo número varía de acuerdo con la cantidad total de electrones que correspondan a un átomo en específico.
Un átomo se considera normal, es decir, en estado eléctricamente neutro, cuando su núcleo contiene la misma cantidad de protones (con signo positivo), que de electrones (con signo negativo) girando a su alrededor en sus correspondientes órbitas.
En líneas generales, existe cierta similitud entre la estructura de un átomo y el sistema solar. En el sistema solar, el Sol sería el núcleo del átomo, mientras que los planetas que giran a su alrededor, en sus respectivas órbitas, serían los electrones.
En un átomo cada una de sus órbitas posee un nivel diferente de energía. La última órbita, es decir, la más externa, es la que mayor energía posee y también la más propensa a ganar o ceder electrones por encontrarse más alejada del núcleo y, por tanto, de su influencia de atracción. Con las órbitas más cercanas al núcleo sucede lo contrario, pues la fuerza de atracción que ejerce el núcleo sobre los electrones que giran más cercanos a éste, impide que la puedan abandonar con facilidad.
PREGUNTA: ¿Cuántos protones tiene un átomo de oxígeno si se sabe que tiene 7,99 neutrones y su masa es 15,99?