Notación nuclear de los átomos

Preguntas iniciales:  ¿Cuál es la partícula subatómica que determina la identidad de un átomo?  ¿ Qué diferencias existen entre número atómico y número de masa?

NÚMERO ATÓMICO  Es el número de protones que hay en el núcleo de un átomo de un elemento y es el que determina la identidad de un átomo.  Por ejemplo: todos los átomos que contienen 11 protones en el núcleo son átomos de sodio.  En un átomo neutro, el número de protones es igual al número de electrones, es decir, el número atómico también indica el número de electrones.

NOTACIÓN NUCLEAR  El número de masa es el número de protones y neutrones que existen en el núcleo del átomo de un elemento.  Número de masa (A)= número de protones (p+) + número de neutrones (n)= Z + n  Número de neutrones (n) = número de masa – número de protones.

ISÓTOPOS DE LOS ELEMENTOS  Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número atómico (igual número de protones y electrones) pero diferente número de masa (diferente número de neutrones).  Por ejemplo existen átomos de hidrógeno con 0, 1 o 2 neutrones en el núcleo: protio, deuterio y tritio, respectivamente.  Los tres isótopos tienen un protón y un electrón, pero el protio no tiene neutrones, el deuterio tiene un neutrón y el tritio tiene dos neutrones. El tritio es el más pesado e inestable, casi no se encuentra libre en la naturaleza, mientras que el protio es el más abundante, con 99,97%.

Únicamente los isótopos del hidrógeno tienen nombres específicos, los de otros elementos se identifican por su número de masa.

Isótopos del carbono.

 Los isótopos se encuentran en forma natural o se sintetizan artificialmente, pueden ser radiactivos y no radiactivos.  Los isótopos radiactivos naturales se usan para determinar cronologías, mientras que los isótopos radiactivos artificiales se usan en medicina con diferentes funciones, como la identificación de vasos sanguíneos bloqueados.  Una de las aplicaciones de los isótopos es la fotografía de rayos gamma, al paciente se le inyecta un isótopo que emita radiación gamma y se recoge la radiación emitida mediante una foto de la zona deseada, como por ejemplo el cerebro.

MASA ATÓMICA  La masa atómica es la masa de un átomo, más frecuentemente expresada en unidades de masa atómica unificada.  La masa atómica puede ser considerada como la masa total de protones y neutrones (pues la masa de los electrones en el átomo es prácticamente despreciable).

CÁLCULO DE LA MASA ATÓMICA RELATIVA.  La masa atómica relativa corresponde al promedio de las masas de los isótopos y sus abundancias relativas.  Por ejemplo, la abundancia natural del Cl 35 es de 75,0 %, y el Cl 37 es de 25 %.  Para calcular la masa atómica relativa del Cl se tiene: [(75 x35) + (25 x 37)] / 100= 35,5 g.mol -1

EJERCICIO:  El galio (Ga) es un metal blando grisáceo que se emplea en la constitución de circuitos integrados. Las porcientos de abundancia de sus dos isótopos estables son los siguientes:  Ga69 (60.2%).  Ga71 (39.8%). Calcula la masa atómica relativa del galio.

TRABAJO EN CLASES:  El Zn tiene 5 isótopos radiactivos naturales: Zn64 a 48.63% Zn66 a 27.92% Zn67 a 4.11 % Zn68 a 18.84% Zn70 a 0.61% ¿Cuál es la masa atómica relativa del zinc (Zn)?

TRABAJO EN CLASES:  Calcular la masa atómica relativa de los dos isótopos del bromo. Br79 a 50,44% Br81 a 49,46%

TRABAJO EN CLASES:  Sí se conocen los siguientes datos de los tres isótopos del magnesio. ¿Cuál es la masa atómica relativa de este elemento? Mg24 a 78,7% Mg25 a 10,13% Mg26 a 11,17%