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42 Niveles de energía de Bohr Carbono -12 Carbono -13 Carbono -14 6 7 6 6 8 6 6 6 6 estable estable radiactivo electrón -1- (orbital) neutrón 0 (núcleo) protón +1 (núcleo) nivel de energía salto de un electrón a nivel inferior energía emitida K L M N O P Q 2e- 8e- 18e- 32e- 32e- 18e- 8e- Niveles de en rgía Bohr – 8e – 18e – 32e – 3 – – – Los isótopos Los isótopos ( isos = igual y topos = lugar) son átomos de un mismo elemento que difieren en su masa atómica A debido a que contienen diferente cantidad de neutrones en su núcleo. Para representar los isótopos se coloca el símbolo del elemento, el valor de Z (número atómico) en la parte inferior del lado izquierdo del símbolo y el valor de A (número másico) en la parte superior [9] . [11] Bohr dedujo que los niveles de energía pueden mantener un número máximo de electrones determinados por la ecuación 2n 2 , donde n corresponde al número del nivel que se esté llenando. Así, por ejemplo, K (n = 1), entonces: 2(1) 2 = 2 electrones; L (n = 2), entonces: 2(2) 2 = 8 electrones; y M (n = 3), entonces: 2(3) 2 = 18 electrones. La utilización de técnicas isotópicas en el cuidado de las fuentes hídricas ayuda a evaluar la vulnerabilidad del agua. Por ejemplo, en las aguas subterráneas, los isótopos del boro se emplean para tratar y determinar de manera temprana de dónde proviene, la contaminación, si es natural, agrícola, doméstica o industrial. También, los isótopos como el del cloro se utilizan para determinar la salinidad del agua y el tamaño de los embalses; e isótopos como el kripton-85 y el helio-3 se usan para determinar la edad del agua. • Si el isótopo de boro identifica la contaminación del agua subterránea como doméstica, ¿qué podrías hacer en tu vivienda para evitar o disminuir ese tipo de contaminación? Responsabilidad ambiental [9] El carbono presenta tres isótopos con número másico de 12, 13 y 14 respectivamente, pero su número atómico es el mismo: 6. Los isótopos de un mismo elemento tienen propiedades químicas similares. En la naturaleza, la mayoría de elementos presenta más de un isótopo natural. La masa atómica promedio La masa atómica promedio , antes llamada peso atómico, corresponde al pro- medio ponderado de los isótopos contado con su porcentaje de abundancia en la naturaleza. A continuación se presenta un ejemplo. En la Tierra se encuentran dos isótopos del litio: 6 Li (6,01512 uma), cuyo porcentaje de abundancia en la naturaleza es de 7,42 %, y 7 Li (7,01600 uma), que constituye el 92,58 % de abundancia; por tanto, la masa atómica promedio del litio es: % , % , % , % , , uma uma uma 100 7 42 6 01512 100 92 58 7 01600 6 942 : : + = b b l l El modelo atómico de Bohr En 1913, Niels Bohr tomó como base el modelo atómico nuclear de Ruther- ford, los espectros discontinuos de los elementos y la cuantización de la ener- gía de Max Planck y formuló una hipótesis sobre la estructura atómica [10] . Además, estableció los siguientes postulados sobre su modelo atómico. • Existe cierto número de órbitas estables, capas o niveles de energía en los que el electrón se desplaza a gran velocidad sin emitir ni absorber energía. Estos niveles se agrupan concéntricamente alrededor del núcleo y se designan por las letras K, L, M, N, O, P y Q o valores como 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, respectivamente. El nivel K, el más próximo al núcleo, tiene el radio más pequeño y un electrón ubicado en este nivel tiene la energía más baja posible [11] . [10] El modelo de Bohr establece que el electrón se desplaza en órbitas a una distancia fija alrededor del núcleo atómico describiendo un movimiento circular uniforme a través de órbitas o niveles de energía, los cuales poseen energía diferente. ¿Dónde se ubican en el modelo las partículas subatómicas? n=4 n=3 n=2 n=1