SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS, CLASIFICACIÓN DE LOS ÁTOMOS

Clasificación de los átomos

En esencia, la constitución del átomo, refiriéndose al aspecto eléctrico, consta de un determinado numero de protones con carga positiva en el núcleo y una cantidad igual de electrones, con carga negativa,girando en diferentes órbitas en el espacio,que reciben el nombre de envoltura. El átomo de nitrógeno, con siete electrones y siete protones está representado en la siguiente imagen.

Átomo de Nitrógeno

Cada cuerpo simple se diferencia de los demás en el número de electrones y protones que contiene. Así, el hidrógeno posee un electrón y un protón; el litio, tres protones y tres electrones; el carbono, seis protones y seis electrones, etc.

Los electrones giran en órbitas casi elípticas, en cada una de las cuales y según su proximidad al núcleo sólo pueden existir un número máximo de electrones. Así, en la 1ª órbita más cercana al núcleo, llamada órbita K, caben como máximo dos electrones; en la 2ª o L caben 8; en la 3ª, 18; en la 4ª, 32... De esta forma, el átomo del cuerpo simple llamado sodio, que contiene en su núcleo 11 protones, dispone de 3 órbitas, existiendo 2 electrones en la 1ª, 8 en la 2ª y 1 solo en la 3ª; es decir, que los electrones van llenando las órbitas hasta su capacidad máxima, comenzando por la primera. En la siguiente imagen se muestra la estructura del átomo de sodio comentado.

Estructura del átomo de Sodio

Los átomos de los elementos simples, cuando están completos, son neutros, puesto que contienen igual cantidad de electrones que de protones; pero dado que los electrones de la última órbita son los más alejados del núcleo y perciben menos su fuerza de atracción, pueden salirse de dicha órbita, denominada "periférica" o de "valencia". Así, en el átomo de litio, de 3 electrones y 3 protones, si escapa el electrón que posee en la órbita 2ª o L, dejándo al átomo cargado positivamente por contener 2 electrones y 3 protones; si, por el contrario, en dicho átomo se hubiese alojado en la órbita L un electrón libre exterior, el átomo habría adquirido carga negativa. Estos átomos, a los que se les ha desprovisto de algún electrón o lo han capturado en su última órbita, se les denomina iones y en la siguiente imagen se muestran los dos ejemplos comentados.

Ejemplos de la estructura de un ión positivo y un ión negativo

Luego atendiendo a la carga eléctrica, los átomos se pueden clasificar en positivos, negativos y neutros.

Atendiendo al número de electrones de que disponen los átomos en la órbita periférica, éstos se clasifican en estables e inestables.

Se llama átomo “estable” el que tiene completa de electrones su última orbita o al menos dispone en ella de 8 electrones. Así, el helio, con 2 electrones y 2 protones, y el neón, con 10 protones y 10 electrones, son átomos estables por tener completas sus órbitas de valencia, y su distribución queda expuesta en la siguiente imagen.

Estructura de los átomos estables del Helio y el Neón

Los átomos “inestables”, que son los que no tienen llena su órbita periférica ni tampoco 8 electrones en ella, tienen una gran propensión a convertirse en estables, bien desprendiendo los electrones de valencia o bien absorbiendo del exterior electrones libres hasta completar la última órbita; en cada caso realizarán lo que menos energía suponga. Por ejemplo, en el átomo de litio, de 3 electrones y 3 protones, será menos costoso desprenderse del electrón que existe en la órbita de valencia, que absorber en ella 7 electrones para completarla. Un caso opuesto sucede en el flúor, que con 9 electrones y 9 protones, le es más fácil completar su órbita periférica, L, absorbiendo un electrón que no desprender los 7 que posee en ella, como se muestra en la siguiente imagen.

Estructura del Litio y el Flúor para hacerse estables

Para finalizar esta exposición  sobre la clasificación de los átomos, podemos resumirlo en la siguiente afirmación; atendiendo a su carga eléctrica, los átomos se clasifican en positivos, negativos o neutros. Atendiendo al número de electrones que poseen en la órbita periférica se clasifican en estables e inestables.

Los átomos inestables tienden a hacerse estables, desprendiendo o aceptando electrones.

En la próxima entrada, siguiendo este post, hablaremos sobre los cuerpos conductores y los cuerpos aislantes. 

¡ Esperamos vuestra lectura !

Escrito por Archie Tecnology

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