Núcleo Atómico: Definición y estructura

¿Qué es un átomo?

Un átomo es la unidad más pequeña de materia que mantiene las propiedades de esa materia. Por ejemplo, un átomo de oro es la unidad más pequeña de ese elemento que seguirá teniendo todas las características y comportamientos del oro. Si un átomo se descompone en sus constituyentes, las partículas subatómicas de su interior tienen sus propias propiedades únicas que no son en absoluto las mismas que las del elemento que representa el átomo. Los tres tipos de partículas subatómicas son protones, neutrones y electrones.

Un átomo está formado principalmente por un espacio vacío que contiene electrones en sus orbitales. En el centro del átomo está el núcleo, una esfera dura de neutrones y protones que tiene una carga general positiva y ocupa una pequeña cantidad del espacio tridimensional del átomo. La carga total de un átomo es neutra.

¿Qué es el núcleo de un átomo?

¿Qué es el núcleo de un átomo? El núcleo del átomo, también llamado núcleo atómico, es el centro pequeño, denso y esférico de un átomo. El núcleo contiene dos partículas subatómicas: los protones y los neutrones. Los protones son partículas cargadas positivamente con una masa de aproximadamente 1 uma (unidad de masa atómica). El número de protones en un átomo se conoce como número atómico. El número atómico, o número de protones, determina la identidad del átomo. Cada tipo de elemento de la tabla periódica tiene un número diferente de protones. El hidrógeno tiene un número atómico de 1 porque solo tiene un protón. El nitrógeno tiene siete protones. Si se añade un protón, el nitrógeno se convierte en oxígeno. Si el nitrógeno pierde un protón, se convierte en carbono. Como los protones tienen carga positiva, la carga general del núcleo siempre será positiva, sin importar cuántos protones haya presentes.

El núcleo también contiene otra partícula subatómica llamada neutrón. Los neutrones no tienen carga (lo que significa que son neutros) y tienen una masa casi igual a la de los protones. Los neutrones cumplen dos funciones principales. Los neutrones dan masa a un átomo. Son las partículas subatómicas que se descompondrán durante cualquier tipo de desintegración nuclear, liberando energía. Cambiar el número de neutrones no cambia la identidad del átomo; sin embargo, puede cambiar su masa atómica. Los átomos de un mismo elemento con distinto número de neutrones se llaman isótopos.

¿Quién descubrió el núcleo del átomo?

¿Quién descubrió el núcleo de un átomo? Ernest Rutherford, con su conocido experimento con la lámina de oro, es el científico responsable de este descubrimiento. Rutherford instaló una pantalla de detección en forma de semicírculo para recibir las partículas alfa y registrar dónde aterrizaron detrás de un trozo de lámina de oro. Disparó una corriente de partículas alfa cargadas positivamente a la lámina de oro. Descubrió que la mayoría de las partículas pasaban directamente a través de la lámina sin incidentes. Una pequeña cantidad golpeó el florete y fue desviada de su camino. Algunas de las partículas alfa golpearon la lámina y rebotaron hacia atrás. Como las partículas alfa estaban cargadas positivamente, Rutherford concluyó que debieron haber encontrado algo con la misma carga en la lámina que las repelía. Esto llevó a la idea de que había pequeñas bolsas de partículas cargadas positivamente esparcidas por toda la lámina de oro y así nació la idea del núcleo atómico.

¿Cuál es la carga del núcleo?

La carga del núcleo siempre es positiva porque los protones que se encuentran en el núcleo están cargados positivamente. Como los neutrones son neutros, los protones asumen toda la responsabilidad de la carga. Si hay tres protones, como en el elemento litio, entonces la carga total del núcleo de un átomo de litio es 3+.

Resumen de la lección

El núcleo de un átomo contiene las partículas subatómicas conocidas como protones y neutrones. Una tercera partícula subatómica, el electrón, se puede encontrar en los orbitales que rodean al núcleo en la nube de electrones. El núcleo atómico fue descubierto por Ernest Rutherford en su experimento con la lámina de oro. Los protones tienen carga positiva. Su función es dar identidad al átomo. El número de protones también es igual al número atómico que se encuentra en la tabla periódica. Los neutrones son neutros. Dan masa al átomo y son las partículas de desintegración radiactiva. El número de protones más el número de neutrones en el núcleo es igual a la masa atómica.

Se pueden determinar muchos datos a partir del número atómico y la masa atómica. Dado que el número atómico es igual al número de protones y el número másico es el número total de protones más neutrones, el número de neutrones en un átomo se puede determinar con el siguiente cálculo: masa atómica – número atómico = número de neutrones.