atomo

El átomo es un constituyente materia ordinaria, con propiedades químicas bien definidas, formado a su vez por constituyentes más elementales sin propiedades químicas bien definidas. Cada elemento químico está formado por átomos del mismo tipo (con la misma estructura electrónica básica), y que no es posible dividir mediante procesos químicos.
Actualmente se conoce que el átomo está compuesto porun núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. Esto fue descubierto a principios del siglo XX, ya que durante el siglo XIX se había pensado que los átomos eran indivisibles, de ahí su nombre a-tómo- 'sin partes'. Poco después se descubrió que también el núcleo está formado por partes, como los protones, con carga positiva, y neutrones,eléctricamente neutros.nota 1 Los electrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética.
Los átomos se clasifican de acuerdo al número de protones y neutrones que contenga su núcleo. El número de protones o número atómico determina su elemento químico, y el número de neutrones determina su isótopo. Un átomo con el mismo número de protones que de electrones eseléctricamente neutro. Si por el contrario posee un exceso de protones o de electrones, su carga neta es positiva o negativa, y se denomina ion.La Química actual descansa sobre el concepto de átomo como unidad de materia que se conserva en las reacciones químicas. Los átomos pueden combinarse entre sí para formar moléculas, iones y otras entidades, generando así distintas sustancias. Pero, ¿cómo sedefine actualmente el concepto de átomo? Veamos aquí los problemas que plantea esta definición.

El término átomo fue introducido en el siglo V a. C. por Leucipo como “la partícula indivisible más pequeña de materia“. Sin embargo, la definición de Leucipo no coincide con el concepto actual de átomo químico. Así, un átomo está formado por electrones y un núcleo, que a su vez está formado porpartículas subatómicas (protones y neutrones), que a su vez están formadas por quarks (estos sí son partículas elementales, según el Modelo Estándar de la Física de partículas). Así pues, los átomos de Leucipo no corresponderían en realidad a los átomos actuales, sino a los fermiones, tanto quarks como electrones.

democrito
Demócrito
La teoría atómica de Leucipo fue utilizada por su discípulo Demócritopara explicar algunas propiedades de la materia. Así, los átomos de hierro serían resistentes y tendrían ganchos que les permitirían unirse entre sí para formar el hierro sólido, los átomos de sal serían afilados y puntiagudos que pincharían en la lengua y los átomos de agua serían suaves y resbaladizos. La interpretación de Demócrito nos permite introducir la idea de átomo como “mínima cantidadde materia que mantiene las propiedades del objeto del que forma parte“. Así, si tomamos un objeto de hierro, caracterizado por ser un sólido gris brillante, y la partimos en dos, obtenemos dos piezas de hierro sólido gris brillante. Si tomamos una de las piezas y la volvemos a dividir, obtenemos dos fragmentos más pequeños de hierro sólido brillante. Podríamos pensar que la división sucesiva dela pieza de hierro nos conduciría a un átomo que conservara las propiedades del objeto original. Sin embargo, este razonamiento inductivo falla a escala microscópica (o, más bien, nanoscópica). Así, un átomo químico de hierro no se comportaría como un sólido, ya que no quedaría apoyado inmóvil en el fondo del recipiente que lo contuviera, sino que se desplazaría por el interior del mismo rebotandocontra las paredes, comportándose así como un gas. Además, un átomo de hierro no es ni gris ni brillante, porque esas propiedades se derivan del enlace metálico formado por agregación de un conjunto de átomos de hierro. En consecuencia, la teoría atómica de Leucipo tampoco resulta útil para definir el actual átomo químico.

dalton
Representación de los átomos por Dalton
La teoría atómica...