Por Kevin Beck Actualizado el 24 de marzo de 2022
El átomo es la unidad más pequeña de materia que conserva las propiedades de un todo mayor. No es indivisible, sino fragmentos de átomos, especialmente los "trozos" de componentes nucleares llamados quarks. , en realidad sólo sirven para formar átomos. Diferentes tipos de átomos se denominan elementos, de los cuales se conocen casi 120 (92 de ellos naturales).
La mayor parte de la materia consta de múltiples tipos de átomos, dispuestos en grupos de dos o más y que tienen fórmulas específicas; dos o más átomos unidos químicamente entre sí forman una molécula. Por ejemplo, una molécula de agua tiene la fórmula H2O, lo que significa que está formada por los elementos hidrógeno (H) y oxígeno (O) en una proporción atómica o molar de 2 a 1.
Calcio Es un elemento muy conocido, siendo esencial para la buena salud ósea y otras funciones del cuerpo humano. El átomo de calcio no es un átomo pequeño ni especialmente engorroso, lo que lo convierte en un buen candidato para construir un proyecto de modelo atómico tridimensional para ilustrar los puntos destacados de esta estructura.
Los átomos están formados por un número igual de protones y electrones en su estado básico (no ionizado), numerados del uno al 118 a partir de 2020. El número de protones, el número atómico, define el elemento. Todos los elementos excepto el hidrógeno también tienen uno o más neutrones; los protones y los neutrones tienen aproximadamente la misma masa (del orden de 10-27 kg), mientras que los electrones son casi 2000 veces más pequeños.
El número de protones y neutrones es aproximadamente igual, aunque a medida que se avanza en la tabla periódica de elementos, los neutrones comienzan a superar visiblemente en número a los protones en la mayoría de los átomos. Las variantes de elementos que difieren sólo en el número de neutrones se denominan isótopos. .
Los electrones cargados negativamente ocupan espacios muy, muy lejanos del protón, al menos en la escala de un átomo, que mide sólo aproximadamente 1 × 10-10 m de diámetro. Estos se encuentran en los niveles de energía o capas, que para muchos átomos incluyen subcapas . Las subcapas a su vez contienen orbitales , cada uno de los cuales puede contener hasta dos electrones.
Cada fila de la tabla periódica representa una capa, siendo el número de electrones que una capa puede contener dos, ocho, ocho y 18 en las primeras cuatro filas de la tabla periódica.
Puedes ver en la tabla periódica que el calcio tiene un número atómico de 20 y una masa atómica de 40,78 daltons. Esto significa que el isótopo más estable del elemento tiene 20 neutrones (40 − 20). Puedes elegir bolas verdes para representar protones y bolas naranjas de tamaño similar para representar neutrones, y bolas o canicas amarillas más pequeñas para representar electrones.
Puedes organizar tus "protones" y "neutrones" en un núcleo en forma de bola, tal vez pegándolos, y luego decidir cómo organizar tus electrones.
En la tabla, se ve que el calcio tiene dos electrones en la primera capa (ambos en lo que se llama la subcapa 1s), ocho en la segunda capa (2 en la subcapa 2s, 6 en la subcapa 2p), ocho en la tercera capa (2 en la subcapa 3s, 3 en la subcapa 3p) y dos en la cuarta capa. Estos son la valencia del calcio o electrones químicamente reactivos.
Consulte diferentes referencias en línea para ver cómo se representan las subcapas de electrones en el espacio 3D. Podrías dibujar un diagrama del átomo de calcio para acompañar tu modelo, a fin de cubrir cualquier información que te resulte difícil presentar visualmente.
Un modelo de átomo de neón podría familiarizar a los espectadores con el concepto de gases nobles y capas de valencia completa, por ejemplo, o un modelo de átomo de sodio podría servir como un metal simple representativo que se une a halógenos como el cloro.
