Mejor respuesta
Hola, Samuel. Gracias por A2A.
Un átomo es la parte identificable más pequeña de un elemento.
Los átomos que componen los elementos están compuestos de dos partes principales: el interior llamado núcleo y el fuera llamado las capas de electrones. En el núcleo hay dos partículas diferentes, ambas del mismo tamaño, pero una tiene una carga eléctrica positiva llamada protón y la otra no tiene carga eléctrica llamada neutrón. Los átomos con un protón en el núcleo siempre serán un átomo de hidrógeno, el primer elemento de la tabla periódica, que es un gráfico de todos los elementos.
Los átomos con dos protones siempre serán átomos de helio, el segundo elemento de la tabla periódica, y así sucesivamente. Cada vez que se agrega otro protón al núcleo, se forma un elemento nuevo y diferente.
Por lo general, cuando se agrega un protón al núcleo, también se agrega un neutrón. Los neutrones son como el «pegamento» que mantiene unidas todas esas cargas positivas.
Por cada protón en el núcleo, también se agrega un electrón en las capas que rodean el núcleo. De esta manera, el número de cargas negativas de los electrones equilibra el número de cargas positivas de los protones en el núcleo y el átomo es eléctricamente neutro.
Puede consultar la tabla periódica aquí: Tabla periódica dinámica
Es una herramienta fascinante que puede responder la mayoría de sus preguntas sobre los átomos.
Respuesta
Los átomos, en el sentido de materia real con la que interactuamos y de la que estamos compuestos, están formados por dos partes principales: un núcleo y una nube de electrones. El núcleo es el centro densamente empaquetado de un átomo, formado por protones y neutrones. La nube de electrones está formada por electrones, que orbitan al átomo y le permiten reaccionar con otros átomos.
La mejor visualización para un átomo es imaginar el núcleo como el Sol, una esfera central masiva y la electrones como planetas, orbitando a grandes distancias. Al igual que el Sistema Solar real, un átomo se compone principalmente de espacio vacío, ya que los electrones, aunque ocupan vastas órbitas, ocupan muy poco del espacio de esa órbita en un momento dado.
Aquí está un resumen rápido de cada partícula:
- Los protones son partículas cargadas positivamente que se empaquetan en un núcleo junto con los neutrones. Son los encargados de mantener los electrones de un átomo cerca de él, mediante atracción eléctrica.
- Los neutrones son partículas no cargadas que también componen el núcleo. Actúan como una especie de «pegamento» para el núcleo, ya que solo los protones cargados positivamente se repelerían fácilmente entre sí y nunca se pegarían.
- Los electrones son partículas cargadas negativamente que «orbitan» el núcleo (el movimiento real es más una superposición de movimientos aleatorios, pero eso está más allá del alcance de esta respuesta). Se pueden intercambiar fácilmente entre átomos y su movimiento es la base de las interacciones químicas.
Los protones forman la identidad de un átomo, y cuántos hay en realidad es la base de cómo clasificamos átomos, por dos razones principales:
- Los protones y los electrones son las únicas partes que transportan carga de un átomo, y la mayoría de las interacciones interatómicas ocurren sobre la base de la carga
- Los protones forman hasta el núcleo de un átomo y no se expulsan fácilmente de un átomo. Los electrones, por otro lado, están mucho más débilmente unidos a un átomo en comparación y pueden intercambiarse fácilmente con átomos vecinos. Por lo tanto, con frecuencia no son confiables para juzgar la identidad de un átomo.
Hay 118 átomos que los científicos pueden crear y medir en la actualidad durante períodos de tiempo suficientes. El más pequeño es el hidrógeno, que está formado por un núcleo de un protón y un electrón que lo orbita. El más grande es Oganesson, que está formado por 118 protones y 176 neutrones, y 118 electrones orbitan alrededor. Sin embargo, esta partícula es muy inestable, ya que sus protones son demasiado repelidos entre sí para permanecer juntos en una partícula. Además, cuando la cantidad de neutrones comienza a aumentar, también tienen poca fuerza que los une al núcleo y también querrán irse.
Yendo aún más lejos, los protones y neutrones están formados por diferentes, partículas aún más pequeñas, llamadas quarks. Los quarks son el estado base real de la materia y no se pueden subdividir más, y se consideran los componentes básicos del universo. Aunque hay 6 sabores (el término físico que significa tipo) de quarks, solo 2 de ellos se utilizan para construir protones y neutrones: un quark Up con una carga de +2/3 y un quark Down con una carga de -1/3.
Los protones se componen de dos quarks Up y un quark Down, sumando una carga neta +1. Los neutrones se componen de un quark Up y dos quarks Down, que suman una carga neta 0.Estos quarks se mantienen unidos por algo llamado «fuerza nuclear fuerte», que es una fuerza subatómica altamente compleja y no entendida completamente que involucra el intercambio de otro tipo de partícula subatómica llamada mesones. Los electrones son en realidad un estado básico de la materia llamado leptones, y no se pueden subdividir más.