El Átomo

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. El átomo consiste de un núcleo cargado positivamente, rodeado por una nube de partículas cargadas negativamente. De esta manera, el átomo como un todo es eléctricamente neutro.

Existen 3 partículas elementales que se combinan para formar un átomo: el protón, que tiene una unidad de carga eléctrica positiva y una masa cercana a uno en la escala convencional de masa atómica; el neutrón, que como su nombre lo implica es eléctricamente neutro y también tiene una masa cercano a uno (ligeramente más pesado que el protón); y el electrón, que tiene una unidad de carga eléctrica negativa y una masa mucho menor, casi 2000 veces menor que la del protón. El hidrógeno común (ver abajo) es el único núcleo que no contiene al menos un neutrón, todos los demás núcleos contienen uno o más neutrones, además de los protones.

El núcleo está compuesto por protones y neutrones, y representa casi el 99.9 % de la masa de un átomo. Llas partículas que rodean el núcleo, son los electrones. En un átomo eléctricamente neutro, el número de protones es igual al número de electrones. En la figura de abajo se muestra una representación estilizada de un átomo de litio.


Átomo de Litio

 Se llama número atómico al número de protones que se encuentran en el núcleo, el cual determina la naturaleza química de un elemento. Esto es así porque las propiedades químicas dependen de los electrones que rodean el núcleo, y su número debe ser igual al número de protones, debido a que el átomo como un todo es eléctricamente neutro. El número atómico se representa por la letra Z y se coloca abajo y a la izquierda del símbolo químico.
La cantidad total de protones y neutrones que contiene un átomo se conoce como número másico, representado por la letra A. El número másico es el entero más cercano al peso atómico. Este número se coloca arriba y a la izquierda del símbolo químico (algunas personas optan por colocarlo arriba y a la derecha).

Un elemento químico queda identificado de manera única cuando indicamos su símbolo químico, su número atómico y su número másico.

Convención para los Símbolos Químicos

Así por ejemplo, el átomo de oro que tiene 79 protones más 118 neutrones en su núcleo, y alrededor de éste, hay una nube de 79 electrones, se representaría como se muestra abajo.


Representación del Átomo de Oro

El término núclido (o algunas veces nucleido) se usa comúnmente para describir una especie atómica cuyo núcleo tiene una composición especifica, es decir, un núclido es una especie que tiene un cierto número atómico y un cierto número másico. Los núclidos pueden diferenciarse uno de otro, al tener diferente número atómico, diferente número másico, o ambos.

Existen átomos que tienen el mismo número atómico pero diferente número másico. Estos se conocen como isótopos. Dado que tienen el mismo número atómico, son químicamente idénticos, químicamente indistinguibles. Pero los isótopos tienen diferente número másico, o sea, que el total de la suma de protones más neutrones es diferente. Entonces, un isótopo del mismo elemento químico, tiene el mismo número de protones pero diferente número de neutrones.

Veamos algunos ejemplos para familiarizarnos con algunos isótopos que nos encontraremos más adelante. Existen tres isótopos naturales del hidrógeno, el protio, el deuterio y el tritio. Todos poseen las mismas propiedades químicas del hidrógeno, y pueden ser diferenciados únicamente por ciertas propiedades físicas.

Isótopos Naturales del Hidrógeno

Trivia para divertirse un poquito

Sabemos que el agua está formada por 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno. ¿El agua que bebemos será de protio, deuterio o de tritio? ¿Podrías distinguir el sabor entre una y otra?

Ahora veamos los isótopos del uranio, del cual existen tres isótopos naturales. A diferencia del hidrógeno no tienen nombres particulares y solamente se distinguen al referirnos a su número másico. Así decimos uranio doscientos treinta y cinco. Todos poseen las mismas propiedades químicas del uranio pero como veremos más adelante, sus propiedades físicas son diferentes.

Isótopos Naturales del Uranio

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