Átomo: Propiedades y definición

Átomo

Se trata de una mínima unidad de la materia que es la más pequeña que existe, tanto así que es imposible para el ojo humano poder detectarla a simple vista. El nombre de átomo viene de dos palabras griegas que al unirlas quiere decir lo indivisible dando a entender que no se puede dividir. Sin embargo en el siglo veinte, cuando la física nuclear comenzó a desarrollarse, se pudo comprobar que el átomo puede hacer subdivisiones creando partículas mínimas.

En el año 1804 fue cuando John Dalton, inspirado en la ley de conservación de la masa, se atrevió a formular la teoría atómica moderna, la primera que se daba a conocer. Desde ahí y tomando esta teoría como inspiración, fueron muchos los químicos y físicos que trabajaron en algunos sistemas que, aunque complejos, ayudaron a comprender todo lo relacionado a las partículas de la materia, luego se pudo hacer la primera clasificación de elementos o sustancias que componen los diferentes tipos de átomos, fue entonces que nació la tabla de los elementos.

Partes del átomo

La composición de los átomos tiene solo dos partes:

  • Núcleo: Más del 99% de lo que es la masa de un átomo está concentrada dentro del núcleo, allí también están los neutrones y protones estos que se mantienen unidos gracias a las fuerzas nucleares fuertes.
  • Orbitales: Este término pertenece a las órbitas que se crean cuando los electrones parecen flotar alrededor del núcleo sin caer directamente en él, algo muy parecido a como orbitan los planetas al sol. Cada electrón es libre de cambiar de orbital quedando más lejos o más cerca del núcleo y solo algunas veces puede compartirse o transferirse a otro por casos especiales de enlace químico.

Propiedades del átomo

  • Masa: Esta masa está compuesta mayormente por los protones, nucleones y neutrones que están en el núcleo. Además también participan la energía que proviene de la ligadura de los nucleones y la propia masa de los electrones.Todo esto cuidando lo que es la equivalencia que debe existir entre la energía y la masa.
  • Tamaño: En cuanto al tamaño de un átomo no hay datos precisos ya que estos no tienen paredes o fronteras que pudieran marcar algún límite estable que pudiera medirse, la única manera de calcular un tamaño aproximado es definiendo su radio atómico. Este procedimiento se lleva a cabo al estimar la densidad o cantidad que tengan los átomos en un volumen dado o la cantidad que puede existir entre dos núcleos que está en una sola molécula.
  • Nivel de energía: Los electrones ligados en el átomo tienen una energía que cuando es mínima se conoce como energía potencial, esta puede ir aumentando poco a poco mientras el electrón se va distanciando del núcleo. El nivel más bajo en el que un electrón puede estar, según el modelo mecano cuántico, se denomina estado fundamental y el más elevado se conoce como estado excitado.

Estructura de un átomo

El átomo tiene una estructura formada por neutrones, electrones y protones que son partículas del mismo átomo. De estas partículas el electrón es la menos pesada y una de sus principales características es que posee una carga negativa que es la carga eléctrica elemental. En el caso de los protones y neutrones no pertenecen al grupo elemental, ellos constituyen un grupo que se conoce como quarks u y d, estos son partículas fundamentales.

El total de nucleones es el que determina el volumen del Núcleo atómico, siendo este más pequeño que el átomo en sí, la fuerza nuclear es la responsable de que los nucleones se unan, esta fuerza es mucho mayor a la fuerza electromagnética pero a una distancia corta, lo que logra vencer la repulsión eléctrica que aparece entre los protones.

Podemos decir que el núcleo central de cada átomo es muy denso y existe una distancia considerable entre los electrones y neutrones. Existen propiedades particulares de cd partícula y de las ondas que se van mostrando de forma simultánea, estas forman, alrededor del núcleo, un especie de ond estacionaria que se caracteriza por un solo orbital atómico, esta región se denomina nube de electrones que se puede ver alrededor del núcleo como una densa capa de carga negativa.

Tipos de átomos

Los átomos poseen protones y el número de estos define qué tipo de átomo es, los dos más comunes son:

  1. Los Naturales: Se trata de aquellos que se encuentran en toda la naturaleza y son parte de ella. No son creados por la mano humana sino que pertenecen al ciclo natural de la vida. Según los investigadores de la materia, existen 98 elementos químicos de los cuales 88 se presentan naturalmente de forma abundante, los otros 10 parecen también de forma natural pero en menor medida.
  2. Los artificiales o sintéticos: Estos son lo contrario de los naturales pues no aparecen en la naturaleza, aunque pudiera ser que en el pasado sí lo hicieran. Estos se pueden crear por medio de procesos como el de la fusión nuclear, por ejemplo, o por equipos como los reactores nucleares. Normalmente se hacen en grandes cantidades ya que estos procesos de creación son de un costo elevado, hasta ahora existen solo 20 tipos de átomos artificiales. Entre sus características se puede decir que suelen ser inestables y se pueden desintegrar en cualquier momento de manera tan rápida que no ha dado tiempo de estudiar este proceso a profundidad.