ESTRUCTURA ATÓMICA I

# Lord Ernest Rutherford Ernest Rutherford nació en Bridgewater, cerca de la ciudad de Nelson en Nueva Zelanda el **30 de Agosto de 1871**. Fue el cuarto de los doce hijos de unos emigrantes británicos. Se graduó en Física y Matemática en 1893 en el Canterbury College. En **1895** se trasladó a la Universidad de Cambridge, donde trabajó bajo la dirección de **J. J. Thompson** en el prestigioso Cavendish Laboratory. En **1898** descubrió las partículas **alfa y beta** en la radiación del uranio. En **1907** regresó a Inglaterra como profesor en la Universidad de Manchester, donde junto a **Geiger y Marsden** realizó su más extraordinario descubrimiento. Al bombardear con partículas alfa una lámina de oro, observaron que aproximadamente **una de cada 8000 partículas** era desviada más de 90 grados. Este resultado fue explicado por Rutherford en **1911** al proponer el ==modelo planetario del átomo==, en el cual los electrones orbitan en torno a un **núcleo cargado positivamente**. En **1919** regresó a Cambridge como director del Cavendish Laboratory, donde logró transmutar artificialmente un elemento y descubrió el **protón**. Recibió el **Premio Nobel de Química en 1908**.

# Partículas Subatómicas Fundamentales Las tres partículas fundamentales del átomo son: ## Electrón - **Símbolo:** \( e^- \) - **Carga:** \( -1 \) - **Masa:** 0,00055 u.m.a ## Protón - **Símbolo:** \( p^+ \) - **Carga:** \( +1 \) - **Masa:** 1,0073 u.m.a ## Neutrón - **Símbolo:** \( n \) - **Carga:** 0 - **Masa:** 1,0087 u.m.a ## Masas en gramos 1 u.m.a = \( 1{,}66 \cdot 10^{-24} \) g \( m_{e^-} = 9{,}11 \cdot 10^{-28} \) g \( m_{p^+} = 1{,}672 \cdot 10^{-24} \) g \( m_n = 1{,}675 \cdot 10^{-24} \) g ## Orden de masas \[ m_n > m_{p^+} > m_{e^-} \]

# Experimento de Rutherford El experimento consistía en **bombardear una fina lámina de oro con partículas alfa**. Para observar el resultado, alrededor de la lámina se colocó una **pantalla fluorescente**. ## Observaciones Estudiando los impactos sobre la pantalla fluorescente, Rutherford observó **tres comportamientos**: - {{color:green|La mayoría}} de las partículas alfa **atravesaban la lámina sin desviarse** - {{color:orange|Algunas}} partículas **se desviaban** - {{color:red|Muy pocas}} partículas **rebotaban** ## Analogía con una Reja Lo que ocurrió fue similar a lanzar pequeños papeles a través de una reja: - **La mayoría pasa sin desviarse** → porque la mayor parte de la reja es espacio vacío - **Algunos pasan desviándose** → porque rozan los barrotes de la reja - **Muy pocos rebotan** → porque chocan de frente contra los barrotes ## Explicación con el Átomo - {{color:green|Mayoría atraviesa sin desviarse}} → La mayor parte del átomo es **espacio vacío** - {{color:orange|Algunos se desvían}} → Pasan cerca de centros con **carga positiva** (igual tipo que las partículas alfa → repulsión) - {{color:red|Muy pocos rebotan}} → Chocan frontalmente contra el **núcleo de carga positiva** ## Conclusión Rutherford concluyó que el átomo posee un ==núcleo pequeño, denso y cargado positivamente== en su centro, rodeado de electrones en órbita. La mayor parte del átomo es **espacio vacío**.

# Notación Atómica La representación de un átomo se escribe como: ${}^{A}_{Z}E^{q}$ Donde: - **E** = Símbolo del elemento químico - **A** = Número de masa - **Z** = Número atómico - **q** = Carga de la especie (si $q = 0$, no se coloca) ## Relaciones importantes $Z = N.° de protones (p^+)$ $A = Z + N$ $N = A - Z$ ## Ejemplos Aluminio: ${}^{27}_{13}Al \Rightarrow Z = 13,\ A = 27,\ N = 14$ Hierro: ${}^{56}_{26}Fe \Rightarrow Z = 26,\ A = 56,\ N = 30$ Carbono: ${}^{14}_{6}C \Rightarrow Z = 6,\ A = 14$ Sodio: ${}^{23}_{11}Na \Rightarrow Z = 11,\ A = 23$