Estructura y periodicidad de los elementos

Este tema responde a dos preguntas encadenadas: de qué está hecho un átomo y por qué los elementos se agrupan como lo hacen en la tabla periódica. La respuesta a la segunda sale de la primera, y por eso en el examen suelen aparecer juntas: dado el número de protones o de electrones de un átomo, se debe poder ubicarlo en la tabla y anticipar su comportamiento.

Qué debes dominar

• Modelos atómicos: Dalton, Thomson, Rutherford y Bohr, y la aportación de cada uno.
• Partículas del átomo: protón, neutrón y electrón, su carga y dónde se ubican.
• Números que identifican al átomo: número atómico (protones), número de masa (protones más neutrones) e isótopos.
• Tabla periódica: periodos (filas) y grupos (columnas), y la clasificación en metales, no metales y gases nobles.
• Electrones de valencia: los del último nivel, que determinan la reactividad.

Un ejemplo que resume el tema: el sodio tiene número atómico 11, de modo que su átomo neutro tiene 11 protones y 11 electrones, distribuidos en niveles como 2, 8, 1. Tiene un electrón en el último nivel, así que está en el grupo 1, y tres niveles ocupados, así que está en el periodo 3. Con un electrón de valencia tiende a perderlo y formar Na⁺, y por eso es un metal muy reactivo.

Cómo practicarlo

Los reactivos suelen pedir el número de partículas de un átomo o de un isótopo dado, identificar el modelo que corresponde a una descripción («un núcleo pequeño con electrones alrededor»), ubicar un elemento a partir de su distribución electrónica y comparar dos elementos de un mismo grupo o periodo. También se pregunta qué tienen en común los elementos de una familia, como los halógenos.

Errores comunes

• Asociar el descubrimiento del electrón con Rutherford, cuando fue Thomson; Rutherford propuso el núcleo.
• Pensar que los isótopos tienen distinto número de protones; difieren en neutrones.
• Confundir periodo (fila, número de niveles) con grupo (columna, electrones de valencia).
• Olvidar que un ion es un átomo con carga: cambia el número de electrones, no el de protones.