Tipos de átomos

El átomo es la unidad constituyente más pequeña de la materia y está formado a su vez por tres tipos de partículas (neutrones, protones y electrones), que se disponen formando un núcleo de neutrones y protones rodeados de electrones. El número de protones que posee un átomo define el tipo de átomo al que nos encontramos. Por ejemplo, todos los átomos que tienen un protón en su núcleo se llaman "átomo de hidrógeno". En cambio, todos los átomos con 29 protones en su núcleo se llaman "átomo de cobre".

Por tanto, podemos decir que sí hay diferentes tipos de átomos, tantos como átomos con diferente número de protones en su núcleo. En la tabla periódica podemos ver los 118 tipos diferentes de átomos descubiertos hasta el momento, desde el hidrógeno al oganesón.

No todos los elementos químicos se encuentran de forma normal en la naturaleza, algunos de ellos han sido generados en el laboratorio, de forma artificial ¿Quieres saber cuáles? ¡Sigue leyendo!

Imagen: Google Sites

Lo que cambia entre un tipo de átomo y otro son ciertas características internas, como la cantidad de protones, neutrones o electrones que tienen. Aunque todos los átomos están formados por las mismas tres partículas subatómicas, hay formas de agruparlos o clasificarlos según lo que queremos estudiar de ellos.

Según el elemento químico al que pertenecen

Esta es la forma más sencilla de clasificarlos. Cada átomo pertenece a un elemento químico, que es lo que vemos en la tabla periódica. Por ejemplo, el oxígeno, el hidrógeno o el carbono son elementos, y cada uno tiene un tipo de átomo característico. La diferencia principal entre ellos está en la cantidad de protones que tienen en su núcleo.

• Todos los átomos de oxígeno tienen 8 protones.
• Los átomos de hidrógeno tienen 1 solo protón.
• Los de carbono tienen 6 protones.

Este número se llama número atómico y es lo que determina de qué elemento se trata un átomo.

Tipos de átomos según la cantidad de neutrones

Los átomos de un mismo elemento pueden variar un poquito. Aunque tengan el mismo número de protones, pueden tener más o menos neutrones. A estos tipos de átomos se les llama isótopos. Por ejemplo, el carbono tiene varios isótopos:

• El carbono-12, que tiene 6 protones y 6 neutrones.
• El carbono-14, que tiene 6 protones y 8 neutrones.

Ambos siguen siendo carbono porque el número de protones no cambia, pero tienen diferente masa atómica.

Según la carga eléctrica

Cuando un átomo gana o pierde electrones, deja de ser neutro y se convierte en un ion. Si pierde electrones, tiene más cargas positivas que negativas, y se convierte en un catión (como el ion de sodio Na⁺). Si gana electrones, tiene más cargas negativas que positivas, y se convierte en un anión (como el ion de cloro Cl⁻).

Este cambio no afecta a los protones ni al núcleo del átomo, solo a la cantidad de electrones. Es algo que ocurre mucho en las reacciones químicas, sobre todo en la formación de sales o compuestos iónicos.

Los átomos naturales son los átomos de aquellos elementos que se encuentran de forma normal en la naturaleza. Hasta el momento, los investigadores han descubierto un total de 98 elementos químicos naturales.

De estos 98, solo 88 aparecen de forma natural en cantidades apreciables ya que los otros 10 elementos se producen, de forma natural, en menor cantidad ya que la mayoría son productos de la desintegración radiactiva de elementos más pesados. Esta desintegración es natural, por lo que estos 10 elementos aunque en menor proporción que los otros 88, también aparecen en la naturaleza. Los 10 elementos naturales menos comunes son: el tecnecio (Z 43), promecio (Z 61), astato (Z 85), francio (Z 87), neptunio (Z 93), plutonio (Z 94), americio (Z 95), el curio (Z 96), el berkelio (Z 97) y el californio (Z 98).

Aunque más comunes, no todos estos 88 elementos se encuentran de la misma forma. Unos pocos de estos elementos, como los gases nobles, el oro, la plata o el cobre, se encuentran de forma pura (forma nativa). Otros elementos, como los metales alcalinos (grupo 1, excepto el hidrógeno) o los alcalinotérreos (grupo 2), solo se encuentran combinados, en diferentes proporciones, con átomos de otros elementos formando compuestos químicos.

A medida que se han ido realizando más estudios, algunos elementos que se creía que no existían de forma natural se ha descubierto que, aunque en cantidades muy pequeñas, sí lo hacen. Por lo tanto, si encuentras que diferentes fuentes nombran un elemento químico como sintético o natural, no es que no esté claro, si no que se ha descubierto posteriormente.

Los átomos artificiales o elementos sintéticos son los átomos de aquellos elementos que no se encuentran de forma natural en la Tierra, aunque no se descarta que en algún momento pasado lo hicieran. Hasta el momento, los átomos artificiales son 20 y en la tabla periódica van del einstenio (Z 99) al oganesón (Z 118). Estos elementos se crean mediante complejos procesos (como la fusión nuclear o la absorción de neutrón de masa) y equipos (reactores nucleares o aceleradores de partículas). Como podrás imaginar, la producción de estos elementos es muy costosa por lo que son elementos que se produzcan en masa o en grandes cantidades.

Los elementos sintéticos suelen ser elementos radiactivos bastante inestables, con vidas medias que van de los 15,6 millones de años a unos cuantos milisegundos. Tanto es así, que en algunos casos se sabe de su existencia pero no sus propiedades, que se deducen a partir de elementos parecidos y son "propiedades teóricas". Así, por ejemplo, el teneso tiene un número atómico de 117 y una vida media de su isotopo más estable es de aproximadamente unos 78 milisegundos.

Su desintegración es tan rápida que es normal que no pueda estudiarse con detenimiento, aunque se cree que propiedades como el punto de fusión, el punto de ebullición y la energía de ionización puedan seguir la tendencia observada en el periodo al que pertenecen. De hecho, los investigadores no saben con seguridad ni tan siquiera su estado físico, aunque prevén que el teneso es sólido.

Los elementos sintéticos descubiertos hasta ahora son:

• Einsteinio (Es): Número atómico 99
• Fermio (Fm): Número atómico 100
• Mendelevio (Md): Número atómico 101
• Nobelio (No): Número atómico 102
• Lawrencio (Lr): Número atómico 103
• Rutherfordio (Rf): Número atómico 104
• Dubnio (Db): Número atómico 105
• Seaborgio (Sg): Número atómico 106
• Bohrio (Bh): Número atómico 107
• Hassio (Hs): Número atómico 108
• Meitnerio (Mt): Número atómico 109
• Darmstadtio (Ds): Número atómico 110
• Roentgenio (Rg): Número atómico 111
• Copernicio(Cn): Número atómico 112
• Nihonio (Nh): Número atómico 113
• Flerovio (Fl): Número atómico 114
• Moscovio (Mc): Número atómico 115
• Livermorio(Lv): Número atómico 116
• Teneso (Ts): Número atómico 117
• Oganesón (Og): Número atómico 118

Imagen: Brainly

Para que todo esto se entienda mejor, vamos con algunos ejemplos de distintos tipos de átomos:

• Hidrógeno (H): Es el átomo más simple. Tiene un protón y, normalmente, ningún neutrón. Está en el agua y en la mayoría de los compuestos orgánicos.
• Oxígeno (O): Tiene 8 protones y suele tener 8 neutrones. Es imprescindible para respirar y forma parte del agua.
• Hierro (Fe): Tiene 26 protones. Es un metal muy abundante en la Tierra y en nuestro cuerpo, especialmente en la sangre.
• Carbono (C): Tiene 6 protones. Es la base de la vida: forma parte de proteínas, carbohidratos, grasas, etc.
• Uranio (U): Tiene 92 protones. Es un elemento radiactivo que se usa como combustible en centrales nucleares.
• Neón (Ne): Tiene 10 protones. Se usa en los tubos de luz brillante que vemos en los carteles y escaparates.

El modelo atómico de Dalton fue una de las primeras teorías científicas modernas sobre cómo está formada la materia. John Dalton, un científico inglés, lo propuso a principios del siglo XIX (en 1803) para explicar algunas observaciones que se hacían en los experimentos con sustancias químicas.

Hasta entonces, se hablaba de átomos como una idea filosófica, algo más bien teórico. Pero Dalton le dio un enfoque científico y propuso que la materia está compuesta por pequeñas partículas indivisibles llamadas átomos. Esta teoría sentó las bases de la química moderna.

Estos son los puntos más importantes del modelo de Dalton:

• Toda la materia está formada por átomos.
• Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, y diferentes de los de otros elementos.
• Los átomos no se pueden dividir ni destruir (aunque luego se descubrió que sí pueden dividirse en partículas más pequeñas).
• Cuando los átomos se combinan entre sí, forman compuestos químicos.
• Las reacciones químicas son simplemente reorganizaciones de los átomos. No se crean ni se destruyen, solo se agrupan de forma distinta.

Aunque hoy sabemos que los átomos sí se pueden dividir (tienen protones, neutrones y electrones), el modelo de Dalton fue muy importante para avanzar en la comprensión de la materia.

Ya que hablamos tanto de átomos, vale la pena resumir cuáles son sus características principales. Es decir, qué los define y qué cosas hay que saber sí o sí sobre ellos.

Son la unidad más pequeña de la materia

El átomo es la unidad básica que compone todo lo que existe: desde el aire que respiramos hasta los objetos que usamos en el día a día o nuestro propio cuerpo. Todo está hecho de átomos.

Están formados por partículas subatómicas

Aunque durante mucho tiempo se pensó que el átomo no se podía dividir, hoy sabemos que sí. Los átomos están formados por:

• Protones: tienen carga positiva y están en el núcleo.
• Neutrones: no tienen carga y también están en el núcleo.
• Electrones: tienen carga negativa y giran alrededor del núcleo en diferentes niveles de energía.

Son eléctricamente neutros (en estado natural)

En su estado normal, un átomo tiene la misma cantidad de protones que de electrones, por lo que su carga total es neutra. Solo cuando gana o pierde electrones se convierte en un ion.

Tienen un número atómico y un número másico

El número atómico (Z) es la cantidad de protones en el núcleo, y define a qué elemento pertenece el átomo. El número másico (A) es la suma de protones y neutrones. Representa la “masa” del núcleo.

Forman enlaces químicos

Los átomos se pueden unir entre sí para formar moléculas o compuestos. Esto ocurre cuando comparten, ganan o pierden electrones. Así se forman, por ejemplo, el agua (H₂O), el dióxido de carbono (CO₂), o la sal común (NaCl).

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