El átomo es una estructura en la cual se organiza la materia en el mundo físico o en la naturaleza. Su estructura está compuesta por diferentes combinaciones de tres sub-partículas: los neutrones, los protones y los electrones. Las moléculas están formadas por átomos.
¿Qué es un átomo? Definición de átomo
Es la unidad más pequeña de un elemento. Aunque son demasiado pequeños para que podamos verlos ( incluso con los microscopios mas potentes ), los átomos están en todas partes. Se compone de pequeñas partículas nombradas anteriormente, y cada elemente tiene un numero único de protones.
El origen de la palabra proviene del griego, que significa indivisible. En el momento que se bautizaron estas partículas se creía que efectivamente no se podían dividir, aunque hoy en día sabemos que están formados por partículas aún más pequeñas.
Los protones, neutrones y electrones son las partículas subatómicas que forman la estructura atómica. Lo que les diferencia entre ellos es la relación que se establecen entre ellas.
Los electrones son las partículas subatómicas más ligeras. Los protones, de carga positiva, pesan unas 1.836 veces más que los electrones. Los neutrones, los únicos que no tienen carga eléctrica, pesan aproximadamente lo mismo que los protones. El electrón son unas diminutas partículas con carga negativa que hay en el átomo. Determinan cómo reaccionan los átomos de un elemento y se enlazan con los átomos de otros elementos.
Los protones tienen una carga positiva. Esta carga atrae los electrones, que tienen carga negativa, y los mantiene en su sitio, alrededor del núcleo. Como la carga de cada protón se ve anulada por la carga equivalente de un electrón, el átomo no tiene carga global y por lo tanto es neutro.
El neutrón como su nombre indica, son partículas neutras, lo que significan que carecen de carga eléctrica. Un neutrón pesa lo mismo que un protón y mucho más que un electrón.
Por lo tanto, el núcleo atómico, tiene una carga positiva (la de los protones) en la que se concentra casi toda su masa.
Por otra parte, alrededor del núcleo hay un cierto número de electrones, cargados negativamente. La carga total del núcleo (positiva) es igual a la carga negativa de los electrones, de modo que la carga eléctrica total es neutra.
Estructura y partes del átomo, ¿Cuáles son las partículas de un átomo?
El átomo está compuesto por tres subpartículas:
- Protones, con carga positiva.
- Neutrones, sin carga eléctrica (o carga neutra).
- Electrones, con carga negativa.
A su vez, se divide en dos partes:
- El núcleo. El cetro, o núcleo de un átomo se compone de protones y neutrones. El átomo acumula casi toda su masa en el núcleo, lo que da a cada elemento un número atómico único.
- La corteza. Formada únicamente por electrones. Están organizados en capas y cuando los átomos reaccionan entre ellos, tienden a llenar las capas externas para ganar estabilidad.
¿Qué es la teoría atómica?
En la actualidad la idea que la materia está compuesta de esta forma está bien consolidada científicamente.
Sin embargo, a lo largo de la historia se han ido desarrollando diferentes teorías sobre la composición de la materia. Son los modelos atómicos.
Estas son las teorías y modelos atómicos más importantes definidos a lo largo de la historia de la energía nuclear.
- Teoría atómica de John Dalton.
- Atómico de Thomson.
- Modelo de Ernest Rutherford.
- Modelo atómico de Niels Bohr.
- La descripción de los electrones orbitando alrededor del núcleo corresponde al sencillo modelo de Niels Bohr.
¿Cuáles son las propiedades y características del átomo?
Las unidades básicas de la química son los átomos. Durante las reacciones químicas se conservan como tales, no se crean ni se destruyen. Simplemente, se organizan de manera diferente creando enlaces diferentes entre ellos.
¿Cómo se agrupan los átomos?
Los átomos se agrupan formando moléculas y otros tipos de materiales.
Según la composición se diferencian los distintos elementos químicos representados en la tabla periódica de los elementos químicos. En la tabla periódica podemos encontrar el número atómico y el número másico de cada elemento:
- Número atómico.
- Número másico.
¿Qué es el número atómico?
Se representa con la letra Z.
Este número indica la cantidad de protones en el núcleo.
Todos los átomos con un mismo número de protones pertenecen al mismo elemento y tienen las mismas propiedades químicas.
Por ejemplo, si tienen un solo protón se trata de un átomo de hidrógeno (Z = 1).
¿Qué es el número másico?
El número másico se representa con la letra A.
Hace referencia a la suma de protones y neutrones que contiene el elemento. Los isótopos son dos átomos con el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones. También es llamado como masa atómica que es el numero de protones que tienen los átomos de un elemento. El número atómico identifica a que elemento pertenece el átomo. Cada átomo, tiene ,además, el mismo numero de electrones. De los elementos que se encuentran de forma natural el hidrogeno es el que tiene el numero atómico mas pequeño (1), mientras que los átomos de uranio tiene el mas grande.
Los isótopos de un mismo elemento, tienen unas propiedades químicas y físicas muy parecidas entre sí.
¿Qué son los isótopos?
Sucede que los átomos de un elemento no tienen todos el mismo número de neutrones en el núcleo. Esto se llama isótopo. Los isótopos tienen (casi) las mismas propiedades químicas, pero otras propiedades físicas. Se conoce más de un isótopo de prácticamente todos los elementos.
Los isótopos son muy importantes en la industria de la energía nuclear. El enriquecimiento de uranio se trata de convertir un isótopo de uranio en otro isótopo de uranio más inestable. Sin estos isótopos tan inestables no se podrían generar las reacciones de fisión en cadena.
Por ejemplo; El helio tiene dos isotopos; uno tiene tres neutrones (He-3) y el otro, cuatro (He-4).
Electromagnetismo
Los atomos funcionan como imanes diminutos. La fuerzaa que los mantiene unidos es el electromagnetismo, que hace que las particulas con cargas opuestas, cmo los protones y los electrones, se atraigan; en cambio, las que tienen la misma carga se repelen. Un imán es un objeto en el que las fuerzas magnéticas de los átomos atraen y repelen otros objetos. Un electroiman adquiere magnetismo cuando pasan por él corrientes eléctricas.