Qué es un átomo (estructura y propiedades)

El átomo

El átomo es una unidad de la materia que es la de menor tamaño y además tiene las propiedades que tienen los  elementos químicos. Cada materia, bien sea de sólida, líquida, plasma o gas tiene entre sus componentes átomos que se conocen como neutros o, mejor dicho, ionizados. Es importante comprender que el átomo es una unidad mínima que debe verse con las herramientas necesarias. 

Se dice que un átomo puede llegar a medir cerca de diez millonésimas parte de un metro. Sin embargo estos no cuentan con bordes bien marcados por lo que sus formas pueden ser muchas y por esto también puede variar su tamaño, aunque se mantienen cercanos a la misma medida.  Los principios cuánticos en la física clásica, se comenzaron a usar con la intención de explicar de una mejor manera cómo funcionan los átomos desde su interior. 

La estructura del átomo

Los átomos, a pesar de ser de tan mínimo tamaño, poseen una estructura bien definida que consiste en tres partes que veremos a continuación. 

Partículas subatómicas

Sabemos que el es una estructura indivisible pero, aún así, está conformado por unos subátomos. Estos se conocen como los protones y neutrones  que al unirse forman los nucleones pues pertenecen al núcleo del átomo. Además están los electrones, aunque hay algunos átomos que no contienen todos estos elementos o partículas subatómicas. Se conoce entonces que en el caso del electrón se dice que es la partícula más ligera. Además posee una carga de electricidad negativa, todo esto hace que sea una partícula considerada como elemental del átomo. 

El núcleo atómico

Ese lugar en donde se unen los protones y neutrones, es el núcleo atómico. Su volumen total es en proporción a los nucleones que contiene, sin embargo constituye una pequeña parte dentro del átomo. La fuerza nuclear es lo que hace posible que los nucleones se encuentren unidos en todo momento, venciendo en el proceso a la repulsión eléctrica que normalmente existe entre los protones.

Se conoce que un sólo átomo contiene un núcleo central que se encuentra lleno de neutrones, de protones y de electrones que van haciendo movimientos alrededor del núcleo manteniendo una gran distancia. Si los átomos pertenecen a un mismo elementos, entonces deben tener la misma cantidad de protones.  Esto es lo que se conoce como número atómico y se representa en todos los casos con la letra Z. Cuando el átomo, siendo del mismo elemento, contienen una cantidad diferente de neutrones, entonces se les llama isótopos.  

Nube de electrones

Los electrones dentro del átomo, son atraídos por medio de la fuerza electromagnética que ejercen los protones. Entonces los electrones quedan atrapados en lo que es un pozo de potencial electrostático que se ubica alrededor de lo que es el núcleo. Esto hace que se necesite una fuente de energía que venga desde afuera para que pueda liberarlos. Se conoce que mientras más cercana esté uno de estos electrones del núcleo mucha mayor es la fuerza de atracción que ejerce. Es por esto que le proporciona la suficiente energía para que se libere. 

Los electrones tienen, como en el caso de otras partículas, algunas propiedades que son de partículas puntuales y de ondas. Esto tiende a que se forme un tipo específico de onda estacionaria ubicada alrededor del núcleo cuando está en reposo con respecto al mismo. Estas ondas se caracterizan por eso que se conoce como orbital atómico. Éste no es otra cosa que la función matemática que se usa para describir las probabilidades que se tienen de encontrar un electrón en diferentes puntos dentro del espacio. 

Las propiedades del átomo

  • La masa: La masa de los átomos está conformada, en su mayoría, por los nucleones, los neutrones y protones. Además de una pequeña parte de est masa está formada por electrones y la energía que tienen en sus ligaduras con los nucleones. Todo esto es en virtud de que pueda existir dentro del átomo la equivalencia entre la energía y la amasa Entonces se comprende que dicha unidad de masa viene a ser  todo el conjunto unido de los elementos antes mencionados. 
  • El tamaño: En cuanto al tamaño puede que hayan ciertas variaciones y esto es así porque éstos no poseen una forma que sea clara. Es decir, que sus bordes no están del todo definidos. Además los átomos tienden a ser ondulados y esto también impide que se tenga una medida clara para su tamaño o medida. Sin embargo, se le puede atribuir cierta medida de radio atómico que se calcula tomando la cantidad y la densidad de los átomos dentro de un volumen específico. Se conoce también que la dimensión de un átomo viene a ser mil veces más reducida o pequeña que la longitud que se aprecia en la onda de la luz. 
  • Los niveles de energía: Cuando un átomo tiene un electrón que permanece ligado este posee una energía que viene a ser de una cantidad contraria a la distancia que tiene del núcleo y del signo que se marca como negativo.  Esto se puede traducir en que esta sufre un aumento de acuerdo a la distancia que gane. Sin embargo esta misma energía posee la potencia o fuerza necesaria para que ocurra un desligue total. Tomando un modelo totalmente mecanocuántico, solo se puede encontrar un grupo de estados o niveles discretos donde se puede encontrar un electrón ligado. Esto quiere decir que son innumerables y cada uno puede tener una energía con valor diferente a las demás. 

 

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *