2017/01/19

Elementos químicos e isotopos


En la primera decada del siglo XX H. Moseley
(1887-1915) midió con exactitud la carga nuclear positiva de distintos elementos químicos. Sus resultados permitieron asignar un número atómico
a cada uno de los elementos.

El número atómico, Z, de un elemento químico representa la carga nuclear positiva de sus átomos, es decir, el número de protones que estos contienen en el núcleo. Así, un elemento químico se caracteriza por su número de protones o número atómico. Si el átomo es neutro, este valor coincide también con el número de electrones.

¿Un mismo elemento puede tener átomos de masas distintas? El científico ingles F. W. Aston (1877-1945) demostró que el neón natural contiene dos clases de átomos, con el mismo número atómico pero diferente masa. Así, los átomos de un mismo elemento pueden tener un número variable de neutrones.


Como consecuencia, su masa también es variable. Por ello, es importante conocer tanto el número atómico de un átomo como su número másico.


El numero másico, A, de un átomo es el número de nucleones que contiene su núcleo, es decir, la suma de los protones y neutrones que lo forman.

Si designamos como N el número de neutrones, resulta el siguiente valor para el número másico:

A = Z + N

Así, el núcleo de los átomos de un elemento químico está compuesto por un número fijo de protones y un número variable de neutrones.

Las distintas formas atómicas de un mismo elemento que difieren en su número másico debido a que poseen distinto número de neutrones se denominan isótopos.

Para caracterizar a un isotopo de un elemento, se indican su número atómico, que identifica al elemento, y su número másico, que identifica al isotopo.



Ejemplo  A/Z X

 Determina el número atómico (Z); el numero de neutrones (N); el número másico (A); y el número de electrones delisotopo       239/94  Pu

Anotamos el número atómico, Z = 94, y el numero másico, A = 239, y hallamos el número de neutrones:
A = Z + N N = A − Z N = 239 − 94 = 145
— En un átomo neutro, el número de electrones es igual al de protones y, por tanto, igual al número atómico.
Así, hay 94 electrones.
En el isotopo
   


239/94 Pu : Z = 94; N = 145; A = 239, y hay 94 electrones.




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