Átomo

Todo lo que vemos está hecho de átomos, muchos átomos. La palabra ‘átomo’ proviene de la palabra griega ‘atomos’ (indivisible). Hace mucho tiempo, en el siglo IV a. C., los filósofos griegos Leucipo y Demócrito plantearon la hipótesis de que toda la materia está formada por partículas minúsculas, en constante movimiento, muy sólidas y eternas. Hoy tenemos una idea algo más certera del átomo, porque no es indivisible. Su tamaño aproximado se conoce desde 1811, Amedeo Avogadro calculó el tamaño de los átomos a 10< metros. Ernest Rutherford en 1911indica la estructura del átomo y da el tamaño del núcleo de un átomo de unos 10< metros. Cuando hablamos del tamaño de los átomos, estamos hablando de orbitales atómicos, es decir, la nube de electrones alrededor del núcleo (ver foto), el diámetro teórico de esta nube es de 62 pm (picómetros) para un átomo de helio a 596. pm por cesio. un átomo Sin embargo, nada en la naturaleza de la materia es simple y la corta distancia varía en función de la naturaleza química de los átomos circundantes. Aunque el núcleo contiene la mayor parte de la masa de un átomo (99,99%), su masa, basada en átomos estables, oscila entre 1,674 × 10 < g para el hidrógeno y 3,953 × 10 < g para el uranio. También conocemos su composición, en su interior vemos el núcleo y la nube de electrones, que ocupa toda la extensión espacial del átomo, porque es más de 10. 000 veces mayor que su núcleo. Más sorprendente, incluso sabemos el número de átomos del universo,
¿Pero qué mantiene los átomos estables?
La estabilidad del átomo no puede explicarse con la física clásica, pero en la física clásica, el electrón de la partícula cargada negativamente y el protón cargado positivamente plantean una paradoja.

En la física clásica, la materia debe desaparecer, aniquilarse, porque un electrón que viaja alrededor del núcleo pierde energía (teoría de Maxwell) y por tanto debe entrar en el núcleo. Esto significa que la estabilidad del átomo es incomprensible en el contexto de la teoría clásica. El genio científico del siglo XX resolverá esta paradoja con la mecánica ondulatoria de Louis de Broglie en 1924, y en 1926 resumida por Erwin Schrödinger (Premio Nobel de Física 1933 con Paul Dirac, porque la ecuación de onda se llama ecuación de Schrodinger ) .
En mecánica cuántica, es imposible conocer el valor exacto de un parámetro sin medirlo. La teoría matemática describe el estado no por un par exacto de velocidad y posición, sino por una función de onda que calcula la probabilidad de encontrar una partícula en un punto. Por tanto, la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica predice que las partículas también son ondas, no sólo puntos materiales. Los electrones ocupan orbitales atómicos interactuando con el núcleo mediante la fuerza electromagnética, mientras que los nucleones del núcleo se mantienen unidos por enlace nuclear, que es una manifestación de la fuerza nuclear fuerte. La nube de electrones se organiza en niveles de energía cuantificados en torno al núcleo, definiendo capas y subcapa electrónicas.
Este número, llamado número atómico, define el elemento químico.

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Conoce al autor, Michael Montero
Michael Montero

Michael Montero es especialista en Astronomía, cuenta con años de experiencia en observatorios y está especializado en avistamiento a media distancia. También ha preparado a algunos grupos de iniciados en astronomía. Una de sus aficiones más importantes es la observación de astros en la naturaleza, que practica cuando sus viajes y trabajo se lo permiten.

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