NÚMERO Y MASA ATOMICA

En los distintos modelos atómicos, los átomos se diferencian entre sí por el número de protones, neutrones y electrones que contienen. Para identificar el número de estas partículas, se determinan el número másico y el número atómico.

El número másico y el número atómico

Un átomo suele definirse mediante dos números:

El número atómico, Z, es el número de protones que tiene un átomo. Como el átomo es neutro, el número de protones coincide con el número de electrones.

Z = número de protones = número de electrones (para un átomo)

Se llama número másico, A, al número de partículas que tiene un átomo en su núcleo. Es la suma de los protones y los neutrones.

A = número de protones + número de neutrones

La relación existente entre ellos es:

número másico = número atómico + número de neutrones

A = Z + N

El valor de A es útil, pero no nos dice de qué elemento se trata. Lo que realmente identifica el átomo de cada elemento es Z, el número de protones.

Representación abreviada de los átomos

A cada clase de átomo diferente se le llama elemento químico.

¿Cómo sabemos si dos átomos son del mismo o de diferente elemento? Si dos átomos tienen el mismo número atómico, esto es, el mismo número de protones en su núcleo, podemos afirmar que son de la misma clase; es decir, del mismo elemento. Por tanto, lo que define a cada elemento es el número atómico.

Para indicar los números atómico y másico de un elemento de manera abreviada se suele representar el número atómico como un subíndice a la izquierda del símbolo. El número másico como un superíndice, también a la izquierda.

La masa atómica

Masa atómicaElemento Símbolo Masa (u)

Aluminio Al 27,0 Azufre S 32,0 Calcio Ca 40,1 Carbono C 12,0 Cloro Cl 35,5 Cobre Cu 63,5 Hidrógeno H 1,0 Hierro Fe 55,8 Magnesio Mg 24,3 Mercurio Hg 200,5 Nitrógeno N 14 Oxígeno O 16 Plomo Pb 207,2 Potasio K 39,1 Sodio Na 22,9 Cinc Zn 65,4 1 u = 1 unidad de masa atómica.

Ya hemos identificado el número de partículas en un átomo, pero ¿cuál es su masa? ¿En qué unidad se puede medir?

Expresar las masas de los átomos en gramos no parece útil, ya que es una unidad demasiado grande para una partícula tan pequeña; por eso se definió una nueva unidad, la unidad de masa atómica (u).

La unidad de masa atómica (u) equivale a la doceava parte (1/12) de la masa del átomo de carbono-12. La unidad de masa atómica es prácticamente la masa de un protón.

NUMEROS CUANTICOS

1) NÚMERO CUÁNTICO PRINCIPAL (n)

Representa los niveles energéticos. Se designa con números enteros positivos desde n=1 hasta n=7 para los elementos conocidos.

Para calcular el número máximo de electrones que acepta cada nivel se calcula

con la fórmula 2n donde "n" es el nivel.

2) NÚMERO CUÁNTICO SECUNDARIO O AZIMUTAL ( l )

Determina el subnivel y se relaciona con la forma del orbital.

Depende de “n” y toma valores enteros  de 0 a (n-1) .

Así para n=1 sólo hay un valor posible 0. Para n=2 hay dos valores de l: 0 y 1. Para n=3 hay tres valores posibles: 0,

1 y 2. Generalmente el valor de l se representa por una letra en vez de por su valor numérico:

Ejms.

Se designa con números que van de cero a n-1, los cuales se identifican con las letras s, p, d, f.

A continuación se muestra la forma de los 4 subniveles: s, p, d, f

Cada subnivel acepta un número máximo de electrones:

s = 2 e-p = 6 e-

NIVEL ( n )Número máximo de

electrones

1 2 ( 1 )2 = 2

2 2 ( 2 )2 = 8

3 2 ( 3 )2 = 18

4 2 ( 4 )2 = 32

NIVEL ENERGÉTICO ( n )Número de subniveles contenidos

en el nivel

1 1

2 2

3 3

NIVELSUBNIVEL

(número asignado)

LETRA

1 l = 0 s

2l = 0l = 1

sp

3l = 0l = 1l = 2

spd

d = 10 e-f = 14 e-

 

3) NÚMERO CUÁNTICO MAGNÉTICO (m)

Representa los orbitales presentes en un subnivel.

Se designa con números que van de -l a + l pasando por cero.

Cada orbital acepta un máximo de 2 electrones.

4) NÚMERO CUÁNTICO POR SPIN (ms)

Se relaciona con el giro del electrón sobre su propio eje. Al estar juntos en un mismo orbital, un electrón gira hacia la derecha y otro hacia la izquierda. Se le asignan números fraccionarios: -1/2 y +1/2

n l m

1 0 ( s ) 0

20 ( s )1 ( p )

0-1, 0, +1

30 ( s )1 ( p )2 ( d )

0-1, 0, +1

-2, -1, 0, +1, +2