El documento explica la estructura del átomo, la cual está compuesta por un núcleo central donde se encuentran los protones y neutrones, y una corteza externa donde orbitan los electrones. Describe los experimentos de Rutherford que descubrieron la existencia del núcleo, y cómo otros científicos como Pauli propusieron la existencia de neutrones para explicar resultados experimentales. También define conceptos clave como el número atómico, masa atómica e isótopos.

1. Trabajo complementario.El átomo Docente.MónicaMaría ValenciaC
TRABAJO COMPLEMENTARIO. EL ÁTOMO
El átomo es la partícula más pequeña que puede existir de un elemento químico. Lo que
define la identidad del átomo (a qué elemento químico pertenece) es el número de
protones que posee. Como se vio en clase tiene dos regiones fundamentales que son el
núcleo y la corteza. Cada una de ellas aloja partículas diferentes.
NÚCLEO
La explicación de la estructura del núcleo fue producto de una serie de experimentos
realizados por diferentes científicos. A comienzos del siglo XX ya se había
descubierto el electrón pero se pensaba que el átomo era una gran bola de carga
positiva con los pequeños electrones cargados negativamente incrustados dentro de la
misma, a este modelo se llama “el modelo del pudín de pasas” de JJ Thomson.
Tomado de: fq2012riadelcarmen.blogspot.com
La existencia del núcleo fue deducida por Rutherford, el realizó un experimento
donde se bombardeó una lámina fina de oro con partículas alfa, que son núcleos
atómicos de helio (Z= 2) emitidos por rocas radiactivas. La mayoría de esas partículas
traspasaban la lámina, pero algunas rebotaban, lo cual demostró la existencia de un
minúsculo núcleo atómico. En el siguiente enlace
https://sites.google.com/site/smmfisicayquimica/simuladores#TOC-Construye-un-
tomo busca la simulación del Experimento de dispersión de Rutherford y pulsa
Ejecutar el applet para observar la animación. Gracias a este experimento surgió el
Modelo atómico de Rutherford en que el átomo está constituido por protones y
electrones.

2. Trabajo complementario.El átomo Docente.MónicaMaría ValenciaC
Muchos científicos siguieron sus experimentaciones, algunas de ellas arrojaban
resultados que no podían ser explicados con el modelo de Rutherford. Para explicar
mejor los resultados Wolfgang Pauli formuló una hipótesis donde decía que en el
núcleo debían existir otras partículas a quienes bautizó como neutrones que no poseían
carga atómica.
Hasta el momento se conoce que en el núcleo existen los protones, que tienen carga
positiva y los neutrones, que no tienen carga. Pese a que los protones deberían
repelerse se por poseer cargas iguales (positivas) la existencia de los neutrones y de
las interacciones nucleares fuertes (fuerza muy poderosa pero de corto alcance que
produce la atracción de las partículas en el núcleo) hace que el núcleo sea estable.
Los núcleos atómicos son mucho más pequeños que el tamaño típico de un átomo (entre
10 mil y 100 mil veces más pequeños). Además contienen más del 99% de la masa con lo
cual la densidad másica del núcleo es muy elevada.
CORTEZA
Se denomina también nube de electrones o nube atómica. Es la parte externa de un
átomo alrededor del núcleo en la cual orbitan los electrones. Los electrones tienen
carga eléctrica negativa y están unidos al núcleo del átomo por la atracción que existe
entre las cargas positivas de los protones y las negativas de ellos. La corteza la
corteza es unas 50.000 veces más grande que el núcleo sin embargo apenas posee
masa. El electrón tiene una masa que es aproximadamente 1836 veces menor con
respecto a la del protón,1
esta relación se puede ver en la tabla que se presenta a
continuación.

3. Trabajo complementario.El átomo Docente.MónicaMaría ValenciaC
Taller 1.
1. Explique la siguiente expresión: Además contienen más del 99% de la masa con
lo cual la densidad másica del núcleo es muy elevada.
2. Escriba el orden en que fueron descubiertas las tres partículas del átomo
mencionad aquí. e
3. Si se tiene los siguientes datos defina a qué elemento pertenece cada uno
a) Protones 10, neutrones 8, electrones 10.
b) Neutrones 64, protones 63, electrones 63.
4. ¿Qué eran las partículas alfa del experimento de Rutherford?
5. En la animación del experimento de Rutherford ¿de qué elemento es el átomo
que se bombardea?
6. ¿Por qué las partículas alfa son repelidas por el núcleo del átomo?
7. ¿Por qué las partículas alfa aparecen representadas como una agrupación con 2
protones y dos neutrones?
8. ¿Cómo se explica la animación del átomo de budín de ciruelas?
ALGUNAS DEFINICIONES IMPORTANTES
 NÚMERO ATÓMICO (Z): indica la cantidad de protones que existen en el
núcleo. El Z define la identidad de un átomo, átomos con Z igual pertenecen al
mismo elemento químico.
 MASA ATÓMICA (A): es el número resultante de la suma simple de la cantidad
de unidades de protones y neutrones de un solo átomo. Si un átomo tiene un
protón y un neutrón su Masa Atómica será de 2. En el siguiente enlace
https://sites.google.com/site/smmfisicayquimica/simuladores#TOC-
Construye-un-tomo
Encontrarás una animación titulada construye un átomo que te facilitará
comprender el concepto.
 PESO ATÓMICO (Ar): también conocido como masa atómica relativa o masa
atómica media. Erróneamente se confunde con la masa atómica pero debe ser
claro que la masa atómica es la masa de UN SOLO ATOMO mientras que el
peso atómico es una cantidad física adimensional definida como la suma de la
cantidad de las masas promedio de los átomos de un elemento (de un origen

4. Trabajo complementario.El átomo Docente.MónicaMaría ValenciaC
dado) expresados en Unidad de masa atómica o u.m.a. (es decir, a 1/12 de la
masa de un átomo de carbono 12).
 ISÓTOPO: algunos elementos químicos que se encuentran en la naturaleza
tienen diferentes tipos de átomos, todos con IGUAL NUMERO DE PROTONES
pero diferente cantidad de neutrones, cuando esto ocurre se dice que el
elemento tiene isótopos. Todos los isótopos poseen igual número atómico pero
difieren en el número másico como se muestra en la tabla.
Elemento Z (Protones) Electrones Numero de masa A
Carbono 12
C 6 6 12
Carbono , 13
C 6 6 13
Carbono 14
C 6 6 14
Si la relación entre el número de protones y de neutrones no es la apropiada para
obtener la estabilidad nuclear, el isótopo es radiactivo. Los isótopos se subdividen en
isótopos estables (existen menos de 300) y no estables o isótopos radiactivos (existen
alrededor de 1200).Como el isótopo carbono 14 que se usa para determinar la
antigüedad de los objetos.
En el siguiente link
https://sites.google.com/site/smmfisicayquimica/simuladores#TOC-Construye-un-
tomo encontrarás una animación que explica los isótopos llamada isótopos y masa
atómica, ppulsa Ejecutar el applet para observar la animación.
 MASA ATÓMICA RELATIVA, ESTANDAR O PROMEDIO: es la que aparece
en la tabla periódica. Es el resultado de calcular el promedio ponderado de las
masas de cada uno de los isipós que existen en la tierra por sus respectivas
abundancias (porcentaje de cada uno de los isótopos que hay en la naturaleza).
EJEMPLO
Existen en la naturaleza 3 isotopos de carbono estos tres isotopos tienen una
abundancia promedio en la corteza terrestre, sacando la masa promedio
ponderada de estos tres isotopos se obtiene nuestra masa atómica promedio,
los datos que necesitamos se encuentran en la siguiente tabla
Isotopo 12
C 13
C 14
C
% de abundancia 98.89% 1.11% 1 parte por 1×1012
partes
Masa atómica 12 u 13.00335 u 14.003241 u

5. Trabajo complementario.El átomo Docente.MónicaMaría ValenciaC
Masa atómica estándar = ((0.9889)*(12 u))+((0.0111)*(13.00335 u))
Masa atómica estándar = 11.8668 u + 0.1443 = 12.0111 u
Taller 2.
Trabaja la animación Construye un átomo de
https://sites.google.com/site/smmfisicayquimica/simuladores#TOC-Construye-un-
tomo y responde lo siguiente:
1. ¿Por qué los átomos que tiene más de un protón y no tienen neutrones son
inestables?
2. ¿Qué diferencia hay entre la representación de nube y la de órbitas?
3. Según la animación ¿Qué es un ion?
4. ¿Por qué los iones están cargados?
5. En la animación ingresa a la pestaña de juego y escribe los resultados de 5
juegos del nivel 1.
Protones Neutrones Electrones Nombre
elemento
Átomo
neutro o ion
6. Ahora juega en el nivel 2 y escribe cada partida.
7. Ahora juega en el nivel 3 y escribe cada partida.
8. Ahora juega en el nivel 4 y escribe cada partida.
Ahora en el siguiente link
https://sites.google.com/site/smmfisicayquimica/simuladores#TOC-Construye-un-
tomo encontrarás una animación que explica los isótopos llamada isótopos y masa
atómica

6. Trabajo complementario.El átomo Docente.MónicaMaría ValenciaC
9. ¿Cuántos isótopos tiene el hidrógeno? ¿Cuál es el más abundante? ¿Cuál es
el número másico y la masa atómica de cada uno? ¿Alguno de ellos es
radiactivo? Con estos datos calcula la masa atómica estándar.
10. ¿Cuántos isótopos de litio existen?
11. Con respecto al oxígeno ¿cuántos isótopos tiene?? ¿Cuál es el más
abundante? ¿Cuál es el número másico, el símbolo, la abundancia y la masa
atómica de cada uno? Con estos datos calcula la masa atómica estándar del
Oxígeno. Compara tu respuesta con el dato que aparece en la tabla
periódica ¿qué encontraste? ¿Alguno de ellos es radiactivo?
12. En el juego ahora vete a la pestaña de mezclar isotopos y escribe cuáles
elementos de los que aparecen señalados no tiene isotopos.
13. En la misma pestaña ubícate en el magnesio ¿Cuáles son los símbolos de sus
tres isótopos? Realiza el cálculo de su masa atómica media o estándar.
BIBLIOGRAFÍA
1. «Átomo», en Diccionario de la Lengua Española (22ª ed.). Real Academia
Española (2001). Consultado el 20 de julio de 2009.
2. CODATA value: proton-electron mass ratio». 2006 CODATA recommended
values. National Institute of Standards and Technology.
3. Rañada Antonio (1990), Dinámica Clásica. Madrid, Alianza Editorial, S. A.
84-206-8133
4. C. Sánchez del Río (2003). «Estructura de los núcleos atómicos». En C.
Sánchez del Río. Física cuántica. Ediciones Pirámide. pp. 882-899. ISBN
978-84-368-1656-3.
PÁGINAS DE INTERNET
 https://sites.google.com/site/smmfisicayquimica/simuladores#TOC-
Construye-un-tomo