En 1808, John Dalton retoma las ideas atomistas de Leucipo y su discípulo Demócrito.
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Su teoría se basa en:
En la actualidad sabemos que los átomos están compuestos por:
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Donde se encuentran los:
Donde se encuentran los electrones (partículas con carga eléctrica negativa).
La siguiente tabla muestra la masa y carga de las partículas que componen los átomos:
Partícula | Masa/kg | Carga/C |
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Protón | $1.673\times 10^{-27}$ | $1.602\times 10^{-19}$ |
Neutrón | $1.675\times 10^{-27}$ | $0$ |
Electrón | $9.109\times 10^{-31}$ | $-1.602\times 10^{-19}$ |
El número atómico, $Z$, es el número de protones que tiene un átomo en su núcleo.
Todos los átomos de un mismo elemento químico tienen el mismo número de protones en su núcleo y por tanto el mismo número atómico $Z$.
El número másico, $A$, es la suma de protones y neutrones, cumpliéndose por tanto: $$ A = Z + N, $$ donde $N=A-Z$ es el número de neutrones.
En general un átomo se representa con la siguiente notación: $$ ^{A}_{Z}\mathrm X^{\mathrm c \pm}, $$ donde $A$ es el número másico, $Z$ es el número atómico, $\mathrm{X}$ es el símbolo del elemento químico y $\mathrm c$ es la carga eléctrica del átomo (se omite en caso de ser cero —átomo neutro).
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En 1897, Thomson descubre la existencia del electrón, la partícula elemental con carga eléctrica negativa.
Postula un modelo que se conoce como el modelo del pastel de pasas:
En 1911 Rutherford lleva a cabo un experimento histórico en el que descubre la existencia del núcleo atómico:
Puedes entender mejor las conclusiones del experimento de Rutherford con esta simulación:
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Un ion es un átomo cargado eléctricamente.
Según su carga eléctrica sea positiva o negativa, distinguimos:
Los isótopos son átomos del mismo elemento químico con distinto número de neutrones en su núcleo, y por tanto distinto número másico $A$.
Los llamados isótopos radiactivos son aquellos isótopos que son inestables y tienden a desintegrarse espontáneamente, emitiendo radiación y/o materia, transformándose en isótopos estables de otros elementos químicos.
La masa de los átomos es extremadamente pequeña comparada con las masas de los objetos cotidianos.
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Es por eso que utilizamos una unidad especial, llamada unidad de masa atómica, $\mathrm u$, la cual se define como:
La unidad de masa atómica, $\mathrm{u}$, se define como la doceava parte de la masa de un átomo de $^{12}\mathrm C$, y es igual a: $$ 1\thinspace\mathrm u = 1.661\times 10^{-27}\thinspace\mathrm{kg} $$
De esta forma el isótopo $^{12}\mathrm C$ tiene una masa de $12\thinspace\mathrm u$.
La masa atómica que encontramos en las tablas periódicas es la media ponderada de los isótopos naturales de cada elemento, teniendo en cuenta su abundancia.