Mapa mental: Núcleo Atómico

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Mapa mental: Núcleo Atómico · Formatom

Núcleo Atómico

Contenido del mapa

Núcleo atómico — Región central, densa y positiva que concentra la masa y define el elemento.
- Definición esencial — Centro diminuto y positivo que da identidad y masa al átomo.
  - Región central — Ocupa una fracción ínfima del volumen total del átomo.
  - Concentra la masa — Contiene prácticamente toda la masa del átomo.
  - Define identidad — Su número de protones determina qué elemento químico es.
- Nucleones — Protones y neutrones que forman el núcleo.
  - Protón p+ — Carga +1 y masa 1,0073 uma; da carga positiva e identidad.
  - Neutrón n0 — Sin carga y masa 1,0087 uma; frena la repulsión y estabiliza.
  - Electrones fuera — No están en el núcleo; orbitan alrededor del átomo.
- Números Z, A y N — Tres números enteros que describen cada núcleo.
  - Z: número atómico — Número de protones; define qué elemento es.
    - Mismo Z, mismo elemento — Todos los átomos de un elemento tienen igual Z.
  - A: número de masa — Suma total de protones más neutrones.
    - Notación ^A_ZX — Ejemplo: carbono-12 se escribe ^12_6C.
  - N: neutrones — Se calcula por diferencia con N = A - Z.
    - Ejemplo C-12 — Con A=12 y Z=6, se obtiene N = 6.
- Características físicas — Tamaño, densidad y fuerza que mantiene unido el núcleo.
  - Tamaño ínfimo — Diámetro 10.000 a 100.000 veces menor que el átomo.
    - Analogía del estadio — Si el átomo fuera un estadio, el núcleo sería una canica central.
  - Densidad enorme — Masa casi total concentrada en un volumen mínimo.
  - Fuerza nuclear fuerte — Atracción de corto alcance que vence la repulsión entre protones.
- Relaciones nucleares — Comparación entre núcleos según Z, A y N.
  - Isótopos — Mismo Z, distinto A. Ejemplo: ^12_6C y ^14_6C.
    - Misma química — Química casi idéntica, pero distinta física y estabilidad.
  - Isóbaros — Mismo A, distinto Z. Ejemplo: ^40_18Ar y ^40_20Ca.
  - Isótonos — Mismo N, distinto Z y A. Ejemplo: ^13_6C y ^14_7N con N=7.
- Estabilidad nuclear — Depende de la relación N/Z; si falla, hay radiactividad.
  - Núcleos ligeros — Hasta Z=20, son estables con N/Z cercano a 1.
    - Ejemplo C-12 — Con 6 protones y 6 neutrones, N/Z = 1.
  - Núcleos pesados — Necesitan más neutrones, N/Z hasta cerca de 1,5.
    - Ejemplo Pb-208 — ^208_82Pb usa exceso de neutrones para diluir la repulsión.
  - Núcleos radiactivos — Fuera de la zona estable, emiten radiación hasta estabilizarse.

El núcleo atómico es la región central, diminuta, densa y con carga positiva del átomo. Allí se concentra prácticamente toda su masa y se define la identidad química del elemento y su estabilidad nuclear.

Está compuesto por nucleones: protones con carga +1 y masa aproximada de 1,0073 uma, que determinan la carga positiva y el tipo de elemento; y neutrones sin carga y masa de 1,0087 uma, que reducen la repulsión entre protones y actúan como estabilizadores. Los electrones no forman parte del núcleo, orbitan a su alrededor.

Cada núcleo se describe con tres números enteros: el número atómico Z, que es el número de protones y define el elemento; el número de masa A, que es la suma de protones y neutrones; y el número de neutrones N, que se calcula como N = A - Z. Se representa con la notación nuclear ^A_ZX, como el carbono-12 (^12_6C), con Z=6, A=12 y N=6.

El núcleo es entre 10.000 y 100.000 veces más pequeño en diámetro que el átomo completo y posee una densidad enorme. No se desintegra por la repulsión eléctrica entre protones gracias a la fuerza nuclear fuerte, una atracción de muy corto alcance entre nucleones.

Los núcleos se comparan como isótopos (mismo Z, distinto A), isóbaros (mismo A, distinto Z) e isótonos (mismo N). Los isótopos tienen propiedades químicas casi idénticas pero físicas y estabilidad diferentes. La estabilidad depende de la relación N/Z: cercana a 1 en núcleos ligeros hasta Z=20 y hasta cerca de 1,5 en pesados como el plomo-208 (^208_82Pb). Fuera de esa zona, los núcleos son inestables o radiactivos y emiten radiaciones hasta estabilizarse.