atomos
"atomum", y este del griego
ἄτομον 'sin porciones, indivisible'; también, se deriva de "a-" ('no') y "tómo" (divisible).[1]
El concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone la materia
deluniverso
fue postulado por la escuela atomista
en la Antigua Grecia
. Sin embargo, no fueron considerados seriamente por los científicos hastaelsiglo XIX
, cuando fueron introducidos para explicar ciertas leyes químicas. Con el desarrollo de la física nuclear
en elsiglo XX
se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas
más pequeñas.[2]
[3]
Los átomos son objetos muy pequeños con masas igualmente minúsculas: su diámetro y masa son del orden de la billonésima parte de un metro
y cuatrillonésima parte de un gramo
.Solo pueden ser observados mediante instrumentos especiales tales como un microscopio de efecto túnel
. Más de un 99,94 % de la masa del átomo está concentrada en su núcleo, en general repartida de manera aproximadamente equitativa entre protones y neutrones. El núcleo de un átomo puede ser inestable y sufrir unatransmutación
mediante desintegración radioactiva
. Los electrones en la nube delátomo están repartidos en distintos niveles de energía u orbitales
, y determinan las propiedades químicas del mismo. Las transiciones entre los distintos niveles dan lugar a la emisión o absorción de radiación electromagnética
en forma de fotones
, y son la base de la espectroscopia
.Estructura atómicaPartículas subatómicasVéase también: "Partículas subatómicas
"
A pesar deque "átomo" significa ‘indivisible’, en realidad está formado por varias partículas subatómicas. El átomo contiene protones
, neutrones
yelectrones
, con la excepción delhidrógeno-1
, que no contiene neutrones, y del catión hidrógeno o hidrón
, que no contiene electrones. Los protones y neutrones del átomo se denominannucleones
, por formar parte del núcleo atómico.
El electrón es la partícula más ligera decuantas componen el átomo, con una masa de 9,11 · 10−31 kg. Tiene una carga eléctrica negativa, cuya magnitud se define como la carga eléctrica elemental
, y se ignora si posee subestructura, por lo que se lo considera una partícula elemental
. Los protones tienen una masa de 1,67 · 10−27 kg, 1836 veces la del electrón, y una carga positiva opuesta a la de este. Los neutrones tienen un masa de1,69 · 10−27kg, 1839 veces la del electrón, y no poseen carga eléctrica. Las masas de ambos nucleones son ligeramente inferiores dentro del núcleo, debido a laenergía potencial
del mismo; y sus tamaños son similares, con un radio del orden de 8 · 10−16 m o 0,8 femtómetros
(fm).[4]
El protón y el neutrón no son partículas elementales
, sino que constituyen unestado ligado
de quarks "u" y "d", partículas fundamentales recogidas en el modelo estándar
de la física de partículas, con cargas eléctricas iguales a +2/3 y −1/3 respectivamente, respecto de la carga elemental. Un protón contiene dos quarks"u"
y un quark "d"
, mientras que el neutrón contiene dos "d" y un "u", en consonancia con la carga de ambos. Los quarks se mantienen unidos mediante la fuerza nuclear fuerte
, mediadapor gluones
—del mismo modo que la fuerza electromagnética está mediada por fotones—. Además de estas, existen otras partículas subatómicas en el modelo estándar: más tipos de quarks,leptones
cargados (similares al electrón), etc. El núcleo atómicoArtículo principal: "Núcleo atómico
"
Los protones y neutrones de un átomo se encuentran ligados en el núcleo atómico, la parte central del mismo.El volumen del núcleo es aproximadamente proporcional al número total de nucleones, el número másico
"A",[5]
lo cual es mucho menor que el tamaño del átomo, cuyo radio
es del orden de 105 fm o 1 ångström
(Å). Los nucleones se mantienen unidos mediante la fuerza nuclear
, que es mucho más intensa que la fuerza electromagnética a distancias cortas, lo cual permite vencer la...
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