Los átomos son tan pequeños que aún hoy no se pueden ver directamente, así que los científicos propusieron imágenes del átomo, modelos atómicos, que explicaran los experimentos, y los corrigieron cada vez que un experimento nuevo no encajaba.
El modelo de Dalton, un átomo como bola indivisible, dio paso al de Thomson tras descubrirse el electrón, y después de ver partículas alfa rebotar en una lámina de oro, al de Rutherford, con un núcleo en el centro.
Hoy se describe el átomo como un núcleo diminuto de protones y neutrones con electrones a su alrededor, eléctricamente neutro porque tiene tantos electrones como protones.
Elige los cuatro modelos por orden para ver cómo cambió la imagen del átomo con los experimentos, y en el dibujo de abajo cuenta los protones, neutrones y electrones de un átomo de litio.
¿Qué es un átomo?
⚛️ ¿Y si se divide la materia una y otra vez?
①La idea de átomo nació al pensar que, al dividir la materia una y otra vez, se llegaría a partículas diminutas que ya no se pueden dividir.
②Un átomo mide unos 10⁻¹⁰ m; harían falta 100 millones de átomos en fila para llegar a 1 cm.
③El núcleo es unas 100 000 veces más pequeño que el átomo, pero en él está casi toda la masa del átomo.
Cómo cambió el modelo atómico
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Modelos atómicos de Dalton → Thomson → Rutherford → Bohr
💡 Por qué cambió el modelo
①Dalton (1803): veía el átomo como una bola indivisible.
②Thomson (1904): descubrió que de los átomos salen electrones con carga negativa y propuso electrones incrustados en una bola de carga positiva.
③Rutherford (1911): al lanzar partículas alfa contra una lámina fina de oro, casi todas la atravesaban, pero muy pocas rebotaban con fuerza, así que propuso un núcleo pequeño, pesado y positivo en el centro.
④Bohr (1913): explicó que los electrones solo giran en órbitas fijas alrededor del núcleo, cada una con una energía determinada.
Estructura del átomo
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Un átomo de litio: 3 protones, 4 neutrones, 3 electrones
Como tiene tantos electrones como protones, el átomo en conjunto es eléctricamente neutro.
Número atómico y número másico
número atómico = número de protones, número másico = protones + neutrones
Los átomos con el mismo número de protones son del mismo elemento; el litio del dibujo tiene número atómico 3 y número másico 7.
Cómo se forman los iones
Ion positivo
átomo − electrón → ion positivo (+)
El sodio (Na) pierde su único electrón exterior y se convierte en Na⁺.
Ion negativo
átomo + electrón → ion negativo (−)
El cloro (Cl) gana 1 electrón y se convierte en Cl⁻.
💡 Por qué se forman iones
①Los átomos tienden a un estado estable con la capa de electrones más externa completa.
②Los átomos metálicos, como el sodio y el magnesio, tienen pocos electrones exteriores y los pierden con facilidad para formar iones positivos; el sodio del dibujo de Bohr tiene un solo electrón exterior.
③Los átomos no metálicos, como el cloro y el oxígeno, tienen la capa exterior casi llena y ganan electrones con facilidad para formar iones negativos.
④Al perder o ganar electrones el número de protones no cambia, así que el elemento sigue siendo el mismo.
Resumen
Lo esencial del átomo
átomo = núcleo (protones + neutrones) + electrones · número atómico = número de protones
El modelo atómico se fue corrigiendo según los experimentos: Dalton → Thomson → Rutherford → Bohr.
🎯 Puntos de examen
①Dalton (bola dura) → Thomson (bola con electrones incrustados) → Rutherford (núcleo y electrones) → Bohr (órbitas fijas).
②El núcleo está formado por protones (+) y neutrones (sin carga); los electrones (−) están fuera del núcleo.
③Un átomo neutro tiene tantos electrones como protones.
④Un ion positivo ha perdido electrones (+); uno negativo los ha ganado (−).
⑤Número atómico = número de protones; número másico = protones + neutrones.
Ejemplos y prueba
Ejemplo 1
Un átomo tiene 11 protones, 11 electrones y 12 neutrones. ¿Cuáles son su número atómico y su número másico?
1
El número atómico es el número de protones, y el número másico es la suma de protones y neutrones.
2
Tiene 11 protones, así que su número atómico es 11 y su número másico, 11 + 12 = 23.
▸ Número atómico 11, número másico 23
El número atómico 11 es el sodio; los electrones pesan tan poco que no cuentan en el número másico.
Ejemplo 2
¿En qué partícula se convierte un átomo de sodio (Na) que pierde 1 electrón y qué carga tiene?
1
Al perder electrones, el átomo tiene más protones que electrones y se convierte en un ion de carga positiva.
2
El sodio pierde su único electrón exterior y se convierte en el ion sodio Na⁺, con 11 protones y 10 electrones.
▸ Ion positivo Na⁺ (carga +)
Si al sodio (2, 8, 1) del dibujo de Bohr se le quita el electrón exterior, la capa que queda está completa.
tipo prueba de unidad
¿Qué afirmación sobre la estructura atómica y los iones es correcta?
①El número atómico es igual al número de neutrones
②Un átomo tiene igual número de protones y electrones, así que es eléctricamente neutro
③Cuando un átomo gana un electrón se convierte en catión
④El número másico es la suma de los números de electrones y protones
⑤El núcleo está formado solo por electrones
▸ ② Un átomo tiene igual número de protones y electrones, así que es eléctricamente neutro
1
Un átomo tiene tantos protones positivos como electrones negativos y en conjunto es neutro, así que ② es correcta.
2
El número atómico es el número de protones (①), ganar electrones forma un ion negativo (③), el número másico es protones más neutrones (④) y el núcleo está formado por protones y neutrones (⑤).