Se ha establecido que cada elemento químico que se encuentra en la naturaleza es una mezcla de isótopos (por lo tanto, tienen masas atómicas fraccionarias). Para comprender cómo se diferencian los isótopos entre sí, es necesario considerar en detalle la estructura del átomo. Un átomo forma un núcleo y una nube de electrones. La masa de un átomo está influenciada por los electrones que se mueven a una velocidad asombrosa en órbitas en la nube de electrones, los neutrones y los protones que forman el núcleo.

que son los isotopos

isótopos es un tipo de atomo elemento químico. Siempre hay igual número de electrones y protones en cualquier átomo.

Como tienen cargas opuestas (los electrones son negativos y los protones son positivos), el átomo es siempre neutro (esta partícula elemental no tiene carga, es igual a cero). Cuando se pierde o se captura un electrón, el átomo pierde su neutralidad y se convierte en un ion negativo o positivo.

Los neutrones no tienen carga, pero su número en el núcleo atómico de un mismo elemento puede ser diferente. Esto no afecta la neutralidad del átomo, pero sí afecta su masa y propiedades.

Por ejemplo, cada isótopo de un átomo de hidrógeno tiene un electrón y un protón cada uno. Y el número de neutrones es diferente. El protio tiene solo 1 neutrón, el deuterio tiene 2 neutrones y el tritio tiene 3 neutrones. Estos tres isótopos difieren notablemente entre sí en propiedades.

Comparación de isótopos

¿En qué se diferencian los isótopos?

Tienen diferente número de neutrones, diferentes masas y diferentes propiedades. Los isótopos tienen una estructura idéntica de capas de electrones. Esto significa que son bastante similares en propiedades químicas. Por lo tanto, se les asigna un lugar en el sistema periódico.

Se han encontrado isótopos estables y radiactivos (inestables) en la naturaleza. Los núcleos de átomos de isótopos radiactivos son capaces de transformarse espontáneamente en otros núcleos. En el proceso de desintegración radiactiva, emiten varias partículas.

La mayoría de los elementos tienen más de dos docenas de isótopos radiactivos. Además, los isótopos radiactivos se sintetizan artificialmente para absolutamente todos los elementos. En una mezcla natural de isótopos, su contenido fluctúa ligeramente.

La existencia de isótopos permitió comprender por qué, en algunos casos, los elementos con menor masa atómica tienen un número de serie mayor que los elementos con mayor masa atómica.

Por ejemplo, en un par argón-potasio, el argón incluye isótopos pesados ​​y el potasio incluye isótopos ligeros. Por tanto, la masa del argón es mayor que la del potasio.

La diferencia entre los isótopos entre sí es la siguiente:

1. Tienen diferente número de neutrones.
2. Los isótopos tienen diferentes masas de átomos.
3. El valor de la masa de los átomos de los iones afecta su energía y propiedades totales.

Hace muchos siglos, la gente supuso que cualquier sustancia en la tierra consiste en partículas microscópicas. Pasó algún tiempo y los científicos demostraron que estas partículas realmente existen. Se llaman átomos. Por lo general, los átomos no pueden existir por separado y se combinan en grupos. Estos grupos se denominan moléculas.

El nombre "molécula" en sí proviene de la palabra latina moles, que significa pesadez, bulto, volumen y el sufijo diminutivo - cula. Anteriormente, en lugar de este término, se usaba la palabra "corpúsculo", que significa literalmente "cuerpo pequeño". Para saber qué es una molécula, recurramos a los diccionarios explicativos. El diccionario de Ushakov dice que esta es la partícula más pequeña que puede existir de forma autónoma y tiene todas las propiedades de la sustancia a la que se refiere. Las moléculas y los átomos nos rodean por todas partes, y aunque no se pueden sentir, todo lo que vemos en realidad son sus cúmulos gigantes.

Ejemplo de agua

La mejor forma de explicar qué es una molécula es con el ejemplo de un vaso de agua. Si vierte la mitad, el sabor, el color y la composición del agua restante no cambiarán. Sería extraño esperar otra cosa. Si vuelves a lanzar la mitad, la cantidad disminuirá, pero las propiedades seguirán siendo las mismas. Continuando con el mismo espíritu, eventualmente obtendremos una pequeña gota. Todavía se puede dividir con una pipeta, pero este proceso no se puede continuar indefinidamente.

Finalmente, se obtendrá la partícula más pequeña, el resto de la división ya no será agua. Para imaginar qué es una molécula y qué tan pequeña es, trata de adivinar cuántas moléculas hay en una gota de agua. ¿Qué piensas? mil millones? ¿Cien mil millones? De hecho, hay alrededor de cien sextillones allí. Este es un número que tiene veintitrés ceros después del uno. Es difícil imaginar tal valor, así que usemos una comparación: el tamaño de uno es más pequeño que una manzana grande tantas veces como la manzana es más pequeña, por lo tanto, no se puede ver ni siquiera con el microscopio óptico más potente.

y átomos

Como ya sabemos, todas las partículas microscópicas están formadas a su vez por átomos. Dependiendo de su número, las órbitas de los átomos centrales y el tipo de enlaces, la forma geométrica de las moléculas puede ser diferente. Por ejemplo, el ADN humano se retuerce en forma de espiral, y la partícula más pequeña de sal de mesa común se ve como si de alguna manera se quitaran algunos átomos de una molécula, se destruiría. En este caso, este último no irá a ninguna parte, sino que pasará a formar parte de otra micropartícula.

Después de descubrir qué es una molécula, pasemos a un átomo. Su estructura recuerda mucho a un sistema planetario: en el centro hay un núcleo con neutrones y protones cargados positivamente, y los electrones giran en diferentes órbitas. En general, el átomo es eléctricamente neutro. En otras palabras, el número de electrones es igual al número de protones.

Esperamos que nuestro artículo haya resultado útil y que ahora ya no tenga preguntas sobre qué son una molécula y un átomo, cómo están organizados y en qué se diferencian.

Toda la materia que vemos a nuestro alrededor está compuesta de varios átomos. Los átomos difieren entre sí en estructura, tamaño y masa. Hay más de 100 tipos de átomos diferentes, más de 20 tipos de átomos fueron obtenidos por el hombre y no se encuentran en la naturaleza, ya que son inestables y se descomponen en átomos más simples.

Sin embargo, incluso los átomos que pertenecen a la misma especie pueden diferir ligeramente entre sí. Por lo tanto, existe un elemento químico: estos son átomos del mismo tipo. Todos tienen la misma carga nuclear, es decir, el mismo número de protones.

Cada elemento químico tiene un nombre y designación en forma de una o dos letras del nombre latino de este elemento. Por ejemplo, el elemento químico hidrógeno se denota con la letra H (del nombre latino Hydrogenium), cloro - Cl (de Chlorum), carbono - C (de Carboneum), oro - Au (de Aurum), cobre - Cu (de Cuprum), oxígeno - O (de Oxigeium).

Los elementos químicos existentes están listados en la Tabla Periódica de Mendeleev. A menudo se le conoce como un sistema ( sistema periódico), porque existen ciertas reglas estrictas por las cuales este o aquel elemento se coloca en su celda de la tabla. Se observan cambios regulares en las propiedades de los elementos en las filas y columnas de la tabla periódica. Así, cada elemento de la tabla tiene su propio número.

Los átomos de los elementos químicos no cambian como resultado de reacciones químicas. El conjunto de sustancias formado por los átomos cambia, pero no ellos mismos. Por ejemplo, si como resultado de una reacción química, el ácido carbónico (H 2 CO 3) se descompone en agua (H 2 O) y dióxido de carbono (CO 2), entonces no se forman nuevos átomos. Sólo han cambiado las conexiones entre ellos.

Por lo tanto, un átomo puede definirse como la partícula de materia químicamente indivisible más pequeña.

El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, seguido del helio. Estos son los elementos químicos más simples. Los elementos químicos restantes representan aproximadamente el 0,1% de todos los átomos. Sin embargo, los átomos de otros elementos químicos tienen una masa mayor que los átomos de hidrógeno y helio. Por lo tanto, si expresamos el contenido de los elementos químicos restantes en el Universo en porcentaje de masa, entonces representarán el 2% de la masa de toda la sustancia del Universo.

En la Tierra, la abundancia de elementos químicos es muy diferente, si consideramos todo el Universo. La Tierra está dominada por oxígeno (O) y silicio (Si). Representan alrededor del 75% de la masa de la Tierra. Luego vienen el aluminio (Al), el hierro (Fe), el calcio (Ca), el sodio (Na), el potasio (K), el magnesio (Mg), el hidrógeno (H) y muchos otros elementos en orden descendente.

Lo del átomo (Garg et al. 2014); elemento es un tipo de cosa.

Un átomo es una colección de protones, neutrones y electrones. Un átomo aislado en estado neutro tiene una cierta cantidad de protones, la misma cantidad de electrones y una cierta cantidad de neutrones (aproximadamente la misma cantidad que los protones para los elementos más livianos, que es aproximadamente un 50 % más para los elementos más pesados). La cantidad de neutrones o protones en un átomo solo cambia como resultado de procesos radiactivos o interacciones de muy alta energía, como las que se obtienen en los aceleradores de partículas. y quiero decir De Verdad alta energía: incluso si piensas en hacer estallar cartuchos de dinamita, esa no es suficiente energía para comenzar a jugar con protones y neutrones. La química ocurre cuando los átomos se unen e intercambian electrones o se dan electrones entre sí. Las reacciones químicas ocurren todo el tiempo y muchas de ellas no requieren mucha energía: mover electrones de un átomo a otro suele ser muy simple.

Entonces, la química de un átomo depende de la cantidad de electrones, y la cantidad de electrones en un átomo aislado depende directamente de la cantidad de protones. Los electrones son tan fáciles de agregar y quitar de los átomos (solo frota un globo en tu cabello: la electricidad estática es lo que transfieres electrones entre tu cabello y el globo) por lo que clasificamos los átomos según la cantidad de protones que tienen. Los neutrones no son tan relevantes: hablaré de ellos al final.

Entonces el elemento un átomo está determinado por el número de protones. Todos los átomos de hidrógeno tienen un protón y todos los átomos con un protón son hidrógeno. Dos protones es helio, tres es litio, diecisiete es cloro, 79 es oro, etc. Una muestra pura de un elemento contiene solo átomos de este tipo: por ejemplo, una muestra pura de hierro contiene solo átomos con 26 protones. Por otro lado, el agua no es un elemento: la molécula de agua consta de dos átomos de hidrógeno (un protón cada uno) que comparten electrones con un átomo de oxígeno (ocho protones).

Ahora, ¿qué significa decir que un elemento "no se puede descomponer en una forma más simple" y por qué los átomos no son una "forma más simple"? Bueno, no tienen una forma más simple, porque el átomo de hierro - hierro: esta es la misma forma, no más simple. Piénsalo de esta manera. Si te doy un pedazo de hierro puro, todo lo que puedes hacer es romperlo en pedazos más pequeños de hierro, o convertirlo en una sustancia más compleja, por ejemplo, permitiendo que se oxide. El óxido está compuesto de hierro y oxígeno. La pieza de hierro más pequeña posible que podría hacer es un solo átomo de hierro, pero sigue siendo una pieza de hierro increíblemente pequeña. Si quisiera romper una pieza de hierro más allá de los átomos individuales de hierro, necesitaría usar un reactor nuclear o un acelerador de partículas o algo así, y finalmente podría obtener algo que no fuera hierro porque cambiaría la cantidad de protones en átomos

Comparemos esto con el agua. Si te doy un balde de agua pura, entonces, como un trozo de hierro, puedes dividirlo en muestras cada vez más pequeñas, y eventualmente obtener una sola molécula de agua. Pero puedes hacer algo más: si pasas electricidad a través del agua, se divide en hidrógeno puro y oxígeno puro. Estas son sustancias "más simples" porque cada una está formada por átomos de un solo elemento, mientras que el agua tiene átomos de dos elementos.

¿Qué pasa con los neutrones? Bueno, en términos de química, no hacen mucho, y los átomos con el mismo número de protones pero diferente número de neutrones son mucho más similares (tienen esencialmente la misma química, por ejemplo) que los átomos que tienen el mismo número de neutrones, pero un número diferente de protones. Es mucho más apropiado clasificar por el número de protones, ya que esto determina el número de electrones y determina la química.

Supongamos que tratas de clasificar los átomos según el número de neutrones, bueno, la mayoría de los átomos de argón (18 protones) tienen 22 neutrones, pero algunos átomos de cloro (17 protones) y una buena proporción de átomos de potasio (19 protones) también tienen 22 neutrones. Como probablemente sepa, el argón, el cloro y el potasio no se parecen en nada. Por otro lado, los átomos de potasio con 22 neutrones se comportan casi de manera idéntica al tipo más común de átomos de potasio, que tienen 21 neutrones.

El átomo y el ion son partículas elementales de elementos químicos. Estas partículas son las portadoras de las propiedades de los elementos. Se diferencian en las cargas: el átomo es neutro y el ion tiene carga positiva o negativa.

Definición

Átomo- una partícula microscópica eléctricamente neutra de un elemento químico que determina sus propiedades. El centro de un átomo es un núcleo cargado positivamente rodeado por una nube de electrones, a lo largo de cuyos orbitales se mueven los electrones. Los átomos, al ganar o ceder electrones, se convierten en iones.

iones- partículas microscópicas cargadas eléctricamente, monoatómicas o poliatómicas y químicamente activas. Tienen carga positiva (cationes) o negativa (aniones). Los iones se forman a partir de átomos o grupos de átomos que ganan electrones o, por el contrario, los pierden.

Los iones son partículas independientes que se presentan en cualquier estado de agregación. Se encuentran en gases (en la atmósfera), en cristales, en líquidos (tanto disoluciones como fundidos) y en plasma (espacio interestelar).

Los iones en las reacciones químicas pueden interactuar entre sí, con moléculas y átomos. En soluciones, estas partículas activas se forman en el proceso de disociación electrolítica y determinan las propiedades de los electrolitos.

Comparación

Un átomo es siempre eléctricamente neutro, un ion, por el contrario, es una partícula cargada. En los átomos, los niveles de energía externa, por regla general, no se completan (el grupo de los gases nobles es una excepción). Para los iones, los niveles exteriores están completos.

Un ion, a diferencia de un átomo, no es capaz de poseer las propiedades de una sustancia simple. Por ejemplo, el potasio metálico entra en reacción violenta con el agua, cuyos productos son hidrógeno y álcali. Y los iones de potasio, que están presentes en la composición de las sales de potasio, no tienen propiedades similares. El cloro es un gas tóxico de color amarillo verdoso, y sus iones no son tóxicos e incoloros.

El color del cobre es rojo y sus iones en soluciones adquieren un color azul. Los cristales de yodo son de color gris, los vapores son de color púrpura, la solución de alcohol es de color marrón rojizo, mezclado con almidón da un color azul. Los iones de yodo no pueden cambiar el color del almidón, son incoloros.

sitio de hallazgos

1. Los átomos e iones de un mismo elemento químico tienen diferente número de electrones.
2. La carga de los átomos es cero, para los iones puede ser positiva o negativa.
3. Los iones y los átomos tienen diferentes propiedades redox.