El documento presenta un resumen de los principales temas sobre la estructura de la materia: 1) Describe los modelos atómicos de Thomson y Rutherford que explican la estructura interna del átomo. 2) Explica las partículas elementales que componen el átomo (protones, neutrones y electrones) y conceptos como el número atómico, número másico e isótopos. 3) Presenta la tabla periódica y cómo se organizan y clasifican los elementos en ella.

1. TEMA 4 ESTRUCTURA DE LA MATERIA
(Estos apuntes deben completarse en clase)
1. EL ÁTOMO
2. PARTÍCULAS ELEMENTALES
3. MODELOS ATÓMICOS DE THOMPSON Y RUTHERFORD
4. NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO MÁSICO
5. LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
6. IONES
7. ISÓTOPOS
8. LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL
1. EL ÁTOMO
La idea de átomo (“sin partes”) proviene del sabio griego Demócrito. Más adelante, en
1800, el químico inglés Dalton rescató del olvido el concepto de átomo y lo hizo
protagonista de su teoría atómica.
Postulados de la teoría atómica de Dalton
• Los elementos están formados por pequeñas partículas indivisibles e
indestructibles llamadas átomos.
• Los átomos de un mismo elemento son idénticos en su masa y propiedades; los
átomos de elementos diferentes poseen masa y propiedades distintas.
• Los átomos de los elementos se combinan para formar compuestos en
proporciones dadas por números enteros sencillos.
Las hipótesis de Dalton, corregidas por descubrimientos posteriores, mantienen su
validez general en la mayoría de los procesos físicos y químicos.
2. PARTÍCULAS ELEMENTALES (protón, electrón y neutrón)
Posteriormente, las evidencias experimentales demostraron que el átomo está
compuesto por tres tipos de partículas.
• Los electrones, que se simbolizan como e- , son partículas de masa muy
pequeña en comparación con un protón o un neutrón, y tienen carga negativa.

2. • Los protones, que simbolizamos como p+, son partículas cuya masa es
aproximadamente 1840 veces mayor que la de un electrón, y tienen carga
eléctrica positiva, del mismo valor que la de un electrón.
• Los neutrones, simbolizados por n, son partículas cuya masa es muy similar a la
de un protón, pero que no tienen carga eléctrica, es decir, son neutros.
3. MODELOS ATÓMICOS DE THOMPSON Y RUTHERFORD
MODELO DE THOMPSON
Thompson imaginó que el átomo es una esfera compacta, maciza, de carga positiva,
en la cual se encuentran incrustados los electrones, de carga negativa. El conjunto es
neutro, al compensarse mutuamente las cargas de signo contrario.
MODELO DE RUTHERFORD
En 1911, Rutherford bombardeó una delgadísima lámina de oro con partículas alfa,
producidas al desintegrarse algunos elementos radiactivos. Observó que la mayoría de
las partículas alfa atravesaban la lámina sin desviarse, mientras que unas pocas eran
dispersadas, e incluso rebotadas.
Dedujo de este experimento que los átomos están prácticamente vacios y que la carga
positiva se concentra en una zona reducida, mientras que los electrones se sitúan en la
periferia.
Según Rutherford, el átomo tiene una parte central muy pequeña, positiva, llamada
núcleo, en la que se concentra prácticamente toda su masa, alrededor de la cual giran
a gran velocidad los electrones con carga negativa, constituyendo la corteza del átomo.
Como núcleo y corteza compensan mutuamente sus cargas positivas y negativas, el
conjunto es neutro.

3. 4. EL NÚMERO ATÓMICO Y EL NÚMERO MÁSICO
El número atómico Z es el número de protones que tiene un átomo en su núcleo.
Todos los átomos del mismo elemento químico tienen el mismo número de protones
y, por tanto, el mismo número atómico.
Como el átomo es neutro, el número de protones del núcleo y el de electrones de la
corteza es el mismo.
Por ejemplo si un átomo tiene Z = 15, posee 15 protones y 15 electrones, y se trata de
un átomo de fósforo (P)
15P
El número másico A es el número total de partículas que hay en el núcleo del átomo,
es decir, la suma de protones y neutrones que tiene el átomo.
El número másico representa la masa del átomo expresada en unidades de masa
atómica (u), ya que consideramos que los electrones al ser mucho más ligeros, no
contribuyen significativamente a la masa atómica.
A partir del número atómico y del número másico, es muy sencillo averiguar el número
de neutrones que posee el átomo en el núcleo.
Nº de neutrones = A – Z
Ejemplo: Argón, gas noble cuyo símbolo químico es Ar
40
Ar Z = 18 A = 40 Nº de neutrones = 40 - 18 = 22 Nº de electrones=
18
5. LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
Es la distribución de sus electrones en las diferentes capas que forman su corteza. Las
capas se llenan de manera sucesiva, comenzando por las más próximas al núcleo.
1s
2s 2p En una capa s caben 2 electrones
3s 3p 3d En una capa p caben 6 electrones
4s 4p 4d 4f En una capa d caben 10 electrones

4. 5s 5p 5d 5f 5g En una capa f caben 14 electrones
6s 6p 6d 6f 6g
7s 7p 7d 7f 7g
Ordenación de capas en torno al núcleo: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p…
6. IONES
Un ión es un átomo o una organización de átomos que tiene carga eléctrica neta
distinta de cero. Si la carga es positiva recibe el nombre de catión y si la carga es
negativa, recibe el nombre de anión.
Los iones se forman por pérdida o ganancia de los electrones de la corteza.
Ejem: Na -1 e- Na+
Cl +1 e- Cl-
Los iones pueden ser monoatómicos (formados por un solo átomo), Na +, Cl- , S2-, Al3+
…. O poliatómicos (formado por una agrupación de átomos enlazados), OH-, SO42-
….
En el caso de tener un ión como el ión oxígeno O2-
O ÁTOMO
8 8O2- IÓN
ÁTOMO: Z=8 A = 16 Nº de neutrones = 16-8 = 8 Nº de electrones = 8
IÓN : Z=8 A = 16 Nº de neutrones = 16-8 = 8 Nº de electrones = 10
7. ISÓTOPOS
Son átomos de un mismo elemento que tienen distinta masa. Se trata de átomos con
igual número atómico (Z) y diferente número másico (A). Así pues, los isótopos se
distinguen por el número de neutrones que tienen en sus núcleos.
Ejemplo: Dibujar isótopos de hidrógeno:
Protio Deuterio Tritio

5. Ejemplo: Litio-6
Litio-7
8. LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL
Los elementos se clasifican en una tabla o sistema periódico, ordenados según el valor
de sus números atómicos.
Los elementos aparecen ordenados de izquierda a derecha y de arriba abajo en orden
creciente de número atómico.
Los elementos que tienen el mismo número de electrones en la última capa y por
tanto presentan propiedades similares se encuentran situados en la misma columna o
grupo.
Existen 18 grupos numerados del 1 al 18.
Los elementos que tienen el mismo número de capas electrónicas se encuentran
situados en una misma fila horizontal, es decir, en un mismo periodo. En total hay 7
periodos.
La tabla periódica presenta el inconveniente de que el hidrógeno no ocupa un lugar
adecuado en la tabla, pues sus propiedades no se parecen a las de ninguno de los
elementos de los distintos grupos. Se le ha asignado el grupo 1 por tener solo 1
electrón.
Los símbolos de los elementos
Se escriben con una letra mayúscula (H hidrógeno), o si se escriben con dos letras la
primera es mayúscula y la segunda minúscula (Cl cloro)
• Escribe los nombres de los siguientes elementos
H
Li Be B C N O
Na Mg Al Si P S
K Ca Ga Ge As Se
Rb Sr In Sn Sb Te

6. Cs Ba Tl Pb Bi Po
Fr Ra
• Escribe los símbolos de los siguientes elementos:
Cromo Manganeso Niquel Hierro
Cobalto Cobre Mercurio Cadmio
Cinc Plata Oro Paladio
Platino Fluor Cloro Bromo
Iodo Astato Helio Neón
Xenón Argón Kriptón Rad