8° grado · Ciencias de la Naturaleza y de la Salud
La materia · La estructura de la materia
Partículas subatómicas e isótopos
Si el átomo fuera el estadio Defensores del Chaco, el núcleo sería una bolita colocada en el centro de la cancha. Dentro de la «canica» (el núcleo) hay dos tipos de partículas y en las tribunas (la nube electrónica) hay un tercer tipo. ¿Cuáles son y qué papel juega cada una?
Las tres partículas del átomo
Si frotás una regla de plástico con una prenda de lana y la acercás a papelitos, los papelitos saltan hacia ella. Eso pasa porque la materia contiene cargas eléctricas que pueden pasar de un objeto a otro. ¿De qué partículas con carga está hecho cada átomo? Recordá que este es un modelo: una representación teórica del átomo, no una foto. El modelo actual no dibuja órbitas fijas: los electrones forman una nube electrónica alrededor del núcleo.
Como el átomo completo es neutro, un átomo normal tiene el mismo número de protones que de electrones: las cargas positivas y negativas se compensan.
Practica★☆☆Sin empezar
En el juego de mesa «Construye un átomo» hay tres tipos de fichas: protones, neutrones y electrones. Indicá la carga eléctrica de cada una de las tres partículas:…
En el juego de mesa «Construye un átomo» hay tres tipos de fichas: protones, neutrones y electrones. Indicá la carga eléctrica de cada una de las tres partículas: positiva, negativa o sin carga.
Si el átomo fuera un estadio de fútbol, el núcleo sería una bolita en el centro de la cancha. ¿Qué partículas habría dentro de esa «bolita»? ¿Y qué partículas se…
Si el átomo fuera un estadio de fútbol, el núcleo sería una bolita en el centro de la cancha. ¿Qué partículas habría dentro de esa «bolita»? ¿Y qué partículas se moverían por las gradas, alrededor del núcleo?
El hierro es un metal duro, el helio es un gas que hace flotar los globos y el azufre es un polvo amarillo. Sin embargo, los tres están hechos solo de protones, neutrones y electrones. ¿Qué hace que un átomo sea hierro y no helio o azufre?
Un elemento químico es una clase de átomo: todos los átomos con el mismo $Z$ pertenecen al mismo elemento. Cada elemento se representa con un símbolo químico de una o dos letras, la primera en mayúscula: O (oxígeno), C (carbono), H (hidrógeno), Na (sodio), Fe (hierro).
Movés el deslizador de protones: al cambiar $Z$ cambia el elemento del que hablás.
Practica★☆☆Sin empezar
El número atómico $Z$ es como la cédula de identidad de un elemento. Explicá qué es lo que cuenta el número $Z$ y decí cuánto vale para un átomo que tiene $6$ protones.
El número atómico $Z$ es como la cédula de identidad de un elemento. Explicá qué es lo que cuenta el número $Z$ y decí cuánto vale para un átomo que tiene $6$ protones.
Cuando respirás, a tus pulmones llegan átomos de oxígeno, que tienen $8$ protones. Si un átomo de oxígeno es neutro, ¿cuántos electrones tiene? Explicá por qué.
Cuando respirás, a tus pulmones llegan átomos de oxígeno, que tienen $8$ protones. Si un átomo de oxígeno es neutro, ¿cuántos electrones tiene? Explicá por qué.
Un protón y un neutrón pesan casi lo mismo, unas $2000$ veces más que un electrón. Por eso casi toda la masa del átomo está en el núcleo.
Practica★☆☆Sin empezar
El número másico $A$ cuenta las partículas «pesadas» del átomo. Un átomo de carbono tiene $6$ protones y $6$ neutrones, como se muestra en la figura. ¿Cuánto vale su…
El número másico $A$ cuenta las partículas «pesadas» del átomo. Un átomo de carbono tiene $6$ protones y $6$ neutrones, como se muestra en la figura.
¿Cuánto vale su número másico $A$? ¿Qué partículas del átomo no entran en esa cuenta?
La sal de cocina contiene átomos de sodio, con $11$ protones y $12$ neutrones en su núcleo, como se muestra en la figura. Calculá el número másico $A$ del sodio.
La sal de cocina contiene átomos de sodio, con $11$ protones y $12$ neutrones en su núcleo, como se muestra en la figura.
Si un átomo se pesara en una balanza, ¿los electrones se notarían? Como cada protón o neutrón tiene unas $2000$ veces la masa de un electrón, los electrones aportan una parte mínima.
Ejemplo: en el carbono-12 hay $12$ partículas nucleares y $6$ electrones. Tomá como unidad la masa de un electrón (es una estimación). Pensá cuántas unidades suman los $12$ protones y neutrones y cuántas los $6$ electrones, y comparalas.
Practica★★★Sin empezar
Un protón tiene casi la misma masa que un neutrón, y cada uno de ellos tiene una masa unas $2000$ veces mayor que la de un electrón. a) Un átomo de carbono-12 tiene $6$…
Un protón tiene casi la misma masa que un neutrón, y cada uno de ellos tiene una masa unas $2000$ veces mayor que la de un electrón.
a) Un átomo de carbono-12 tiene $6$ protones, $6$ neutrones y $6$ electrones: explicá por qué prácticamente toda su masa está concentrada en el núcleo.
b) Estimá cuántas veces es más pesado el núcleo de ese átomo que todos sus electrones juntos.
Un átomo neutro puede ganar o perder electrones. Entonces las cargas ya no se compensan y se forma un ion.
Si bajás los electrones por debajo de los protones aparece una carga positiva neta. Eso le pasa al potasio (el de las bananas) cuando pierde un electrón.
Isótopos: mismo elemento, distinta masa
Existen átomos de neón con masa 20 y otros con masa 22, aunque químicamente se comportan igual. ¿Cómo pueden ser del mismo elemento y pesar distinto?
Como $Z$ es el mismo, los isótopos son el mismo elemento y tienen propiedades químicas casi idénticas. Cambian la masa y la estabilidad del núcleo: unos isótopos son estables y otros radiactivos.
Volvé al principio: dentro de la «bolita» del estadio están los protones y los neutrones, y en las gradas, los electrones.
La tabla periódica: dónde buscar Z
Si sabés cuántos protones tiene un átomo, ¿cómo averiguás de qué elemento es? Con la tabla periódica.
Resumen
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