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SÍNTESIS DE LA UNIDAD
4
Unidad 4
El átomo
clásico
❚❚
N.° atómico (
Z
):
es el número de protones que tiene el átomo.
❚❚
N.° másico (
A
):
es la suma del número de protones y del número de neutrones.
Números
que identifican
los átomos
❚❚
Electrones en el átomo
→
modelo de Thomson:
el átomo es una esfera de carga positiva neutralizada
por unas pequeñas partículas eléctricas negativas, los electrones, incrustadas en dicha esfera.
❚❚
Protones en el átomo
→
modelo de Rutherford:
en el átomo hay dos regiones; el núcleo, donde se
hallan casi toda la masa del átomo y toda su carga positiva (los protones), y la corteza, donde se encuentran
los electrones.
❚❚
Neutrones:
son partículas masivas y sin carga eléctrica que se hallan en el núcleo de los átomos.
El átomo
cuántico
❚❚
Los electrones son ondas-partículas; por tanto, su movimiento está descrito por las
ecuaciones de las ondas estacionarias.
❚❚
La posición y velocidad de un electrón no pueden determinarse simultáneamente.
❚❚
El cálculo de la probabilidad de encontrar al electrón en cierta región origina 4
números cuánticos:
n, l, m
y
s.
Modelo
de orbitales
❚❚
Hipótesis de Planck:
los cuerpos emiten o absorben la energía en forma de cuantos:
E
cuanto
=
h
υ
.
❚❚
Efecto fotoeléctrico:
los cuantos de luz de determinada frecuencia (fotones) pueden, al impactar sobre
átomos metálicos, arrancarles parte de sus electrones y producir una corriente eléctrica.
❚❚
Espectros atómicos de emisión:
son una serie de líneas, coloreadas en el rango del visible, que se obtienen
al recoger la radiación emitida por los elementos gaseosos cuando son activados energéticamente.
❚❚
Espectros atómicos de absorción:
son una serie de líneas oscuras que se obtienen cuando un elemento
gaseoso se interpone en el camino de una radiación.
❚❚
Ecuación de los espectros:
permite calcular la frecuencia y, por tanto, el número de onda al que aparece
cada línea de un espectro atómico.
❚❚
Modelo de Bohr:
los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares, cuya energía depende de
los valores del número cuántico
n
(niveles cuánticos). Las órbitas cercanas al núcleo tienen menos energía.
Un electrón puede promocionar de un nivel a otro, emitiendo (
n
inicial
>
n
final
) o absorbiendo (
n
inicial
<
n
final
) la
diferencia de energía entre ambos niveles. Esto explica las líneas espectrales.
Masa atómica
de un elemento
❚❚
Isótopos:
son átomos de un mismo elemento (igual
Z
) que tienen diferente número de neutrones (distinto
A
).
Prácticamente todos los elementos tienen isótopos.
❚❚
Espectrometría de masas:
es la técnica más usada para la identificación de isótopos. Con ella se puede ave-
riguar la masa de cada isótopo y su abundancia relativa en el elemento. Mediante la aplicación de campos
eléctricos y magnéticos, esta técnica consigue que cada isótopo describa circunferencias de distinto radio,
de manera que, midiendo este, tendremos una medida de la masa del isótopo.
❚❚
Cálculo de la masa atómica de un elemento:
conociendo la masa de los isótopos que componen un
elemento y su abundancia, puede averiguarse la masa atómica del elemento mediante un sencillo cálculo:
Masa atómica del elemento
=
Abundancia isótopo 1 (en tanto por uno)
⋅
Masa atómica isotopo 1
+
Abun-
dancia isótopo 2 (en tanto por uno) ∙ Masa atómica isotopo 2
+
…
+
Abundancia isótopo
n
(en tanto por
uno) ∙ Masa atómica isotopo
n
.
Métodos
analíticos
❚❚
Espectroscopia de absorción atómica (AA):
es una técnica espectroscópica muy utilizada en el análisis
(cualitativo y cuantitativo) de los
elementos
contenidos en una muestra. Se basa en la propiedad que tienen
los átomos de absorber radiación a longitudes de onda muy concretas, esas para las cuales la diferencia de
energía entre sus niveles electrónicos coincide con la energía del fotón incidente.
❚❚
Espectroscopia de absorción infrarroja (IR):
analiza (cualitativa y cuantitativamente) los
compuestos
de
una muestra. La energía absorbida por la muestra es característica del tipo de moléculas que contiene, ya
que está relacionada con la frecuencia de vibración de los enlaces covalentes de estas moléculas. Cuando
la frecuencia de vibración de un enlace coincide con alguna de las frecuencias de la radiación incidente, se
produce absorción, que se refleja en el espectrograma en forma de banda o pico.
