¿Qué influye en la estabilidad de un átomo?

La estabilidad de los núcleos átomicos La proporción entre el número de neutrones y el de y el tamaño de un núcleo influyen en su estabilidad, y, por tanto, en su reactividad.

La fuerza de atracción que mantiene unido el núcleo es la fuerza nuclear fuerte. (La fuerza fuerte es una de las cuatro fuerzas fundamentales que se conocen. Las otras son: la fuerza electromagnética, la fuerza gravitatoria y la fuerza nuclear débil).

En general, los átomos son más estables, menos reactivos, cuando su capa de electrones externa se encuentra completa. La mayoría de los elementos importantes en la biología necesitan ocho electrones en su capa externa para ser estables y esta regla se conoce como regla del octeto.

¿Qué partículas afectan la estabilidad del átomo? En el caso de los elementos ligeros, la inestabilidad suele deberse a un exceso de neutrones.

Los nucleidos artificiales son inestables, porque se desvían de la curva de estabilidad. La fuerza nuclear fuerte se debilita si hay más protones que neutrones en el núcleo. La energía de enlace de las par- tículas que forman un núcleo es mucho mayor que la energía de enlace entre átomos.

La fuerza nuclear fuerte permite mantener pegados los componentes del núcleo del átomo (protones y neutrones, y a nivel más elemental, sus partículas constituyentes: los quarks); es una fuerza muy importante en el universo, ya que de otro modo no podrían formarse los núcleos de los átomos, y no habría ningún tipo de ...

Los nucleones están enlazados en el núcleo por una fuerza atractiva extremadamente fuerte en distancias cortas que vence la repulsión electrostática entre los protones. La proporción entre el número de neutrones y protones del núcleo, y el tamaño del mismo influyen en su estabilidad, y, por tanto, en su reactividad.

Todo depende de la energía puesta en juego en la formación de la molécula a partir de sus elementos. Si se desprende energía, será estable. Si se absorbe energia será inestable.

Considera el sodio: en su forma elemental, tiene un electrón de valencia y es estable. Es bastante reactivo, sin embargo, y no requiere mucha energía para eliminar ese electrón para hacer el ion Na ⁺. Podríamos eliminar otro electrón añadiendo aún más energía al ion, para hacer el ion Na ^{2 +}.

La regla del octeto tiene varias excepciones, o sea, compuestos que alcanzan su estabilidad sin regirse por el octeto de electrones. Átomos como el fósforo (P), azufre (S), selenio (Se), silicio (Si) o helio (He) pueden alojar más electrones de lo sugerido por Lewis (hipervalencia).

¿Por qué no se colapsan los átomos? El átomo es estable cuando la energía total es menor que la del núcleo y electrón separados. Existe un mínimo de energía a la distancia de equilibrio núcleo-electrón.

El núcleo de hidrógeno es estable porque un solo protón no puede desintegrarse a un neutrón, puesto que este último tiene una masa superior al protón.

Todos los isótopos de un mismo elemento tienen prácticamente las mismas propiedades químicas. Sin embargo, difieren en cuanto a sus propiedades físicas, en particular la masa atómica. Si emiten radiación, se denominan “isótopos radiactivos” o “inestables”; en caso contrario, se denominan “isótopos estables”.

Reglas de estabilidad

Todo núcleo con Z menor o igual a 20, que presenta relación neutrón, protón (N/Z) igual a 1 es estable. Todo núcleo con Z mayor que 20, menor a 84, que presenta relación neutrón, protón (N/Z) entre 1 y 1.5 es estable. Los núcleos con Z menor a 83 son más estables que los que tienen Z mayor a 83.

Radioisótopo (o también llamado radisótopo) Son isótopos radiactivos ya que tienen un núcleo atómico inestable (por el balance entre neutrones y protones) y emiten energía y partículas cuando cambia de esta forma a una más estable.

Los electrones tienen la velocidad justa y necesaria para mantenerse en órbita y para no caer en el núcleo, tal como ocurre con la Luna con respecto a la Tierra. Los protones no se repelen entre sí porque existe una fuerza nuclear que está relacionada con los neutrones.

Se puede decir que la fuerza nuclear fuerte es el pegamento que mantiene unidos los núcleos de los átomos , pero esta fuerza tiene una peculiaridad: su rango de acción es muy pequeño y a mayores escalas es superada por las otras interacciones.

Núcleos inestables: pueden tener exceso o déficit de neutrones. Los núcleos inestables tienden a aproximarse a la configuración estable emitiendo ciertas partículas: ✓ Desintegración α. ✓ Desintegración β (β-, β+, captura electrónica y doble β). ✓ Desintegración γ.

En una reacción de desintegración nuclear, también llamada desintegración radiactiva, un núcleo inestable emite radiación y se transforma en el núcleo de uno o más de otros elementos. Los núcleos hijos resultantes tienen una masa menor y son más bajos en energía (más estables) que el núcleo parental que se desintegró.

En esta definición, que un nucleido es "estable" significa que nunca se ha observado su decaimiento radiactivo en el contexto natural. Por lo tanto, estos elementos tienen vidas medias demasiado largas como para ser medidas por cualquier medio, sea directo o indirecto.

Los nucleones se encuentran unidos entre sí por la llamada fuerza fuerte, de naturaleza equivalente a la gravitatoria, magnética o electrostática, pero a escala nuclear. El núcleo más sencillo es el del hidrógeno, formado únicamente por un protón.

La estabilidad química de las moléculas tiene que ver con la energía contenida en sus enlaces químicos y con su red molecular. Mientras más energía tenga la molécula, será más reactiva y menos estable.

Cuanto mayor sea la entalpía de enlace, éste es más fuerte y más energía se necesita para romperlo. Para determinar cuánta energía se liberará cuando, en lugar de romperse, se forme un nuevo enlace, simplemente hacemos negativo el valor de la entalpía de enlace.

La estabilidad es un concepto termodinámico y se alcanza cuando la molécula está en su estado de menor energía. Las moléculas son estables si cuando se forman los enlaces son más fuertes que las que los precedían.

Los átomos de sodio y de cloro son un buen ejemplo de transferencia de electrones. El sodio (Na) solo tiene un electrón en su capa electrónica externa, por lo que es más fácil (más electrónicamente estable) que el sodio done ese electrón a que encuentre siete electrónes más para llenar su capa externa.

El hidrógeno logra la estabilidad del helio, con 2 electrones de valencia.

Existen excepciones a esta regla. Los átomos que no cumplen la regla del octeto en algunos compuestos son: Fósforo, Azufre, Selenio, Silicio,y helio en general se presenta en elementos del grupo principal a partir del tercer periodo (nP, n≥3).