Estructura atómica

Visión general

Toda la materia se compone de átomos, las unidades individuales más pequeñas de elementos. Cada átomo se compone de tres partículas subatómicas: protones, neutrones y electrones. Juntos, estas tres partículas explican la masa y la carga de un átomo.

La historia de la teoría atómica

La primera persona que propuso que todo en la Tierra está formado por partículas diminutas fue el filósofo griego Demócrito, alrededor del año 450 a.C. Utilizó el término griegoatomos, para “indivisible”, del que procede el término moderno “átomo”. Sin embargo, su idea no fue tomada en serio en ese momento, y pasaron muchos siglos antes de que el concepto de átomo fuera retomado. En el siglo XIX, John Dalton propuso la teoría atómica que todavía es en gran parte correcta hoy en día. Expuso cinco postulados para explicar cómo los átomos formaron el mundo que nos rodeaba: (1) toda la materia está compuesta de partículas infinitamente pequeñas, o átomos; (2) todos los átomos de un elemento dado son idénticos entre sí y (3) son diferentes de los átomos de todos los demás elementos; (4) dos o más elementos pueden combinarse en una proporción fija para formar un compuesto; y (5) los átomos no pueden ser creados o destruidos en una reacción química, pero pueden ser reorganizados para formar nuevas sustancias.

Descubrir las partículas subatómicas que componen el átomo

La teoría de Dalton sólo era parcialmente correcta sobre las partículas que componen la materia. Mientras que los átomos no pueden ser desglosados más por procesos químicos o físicos ordinarios, se componen de tres partículas subatómicas más pequeñas. La primera pista sobre la estructura subatómica llegó a finales del siglo XIX cuando J.J. Thomson descubrió el electrón.Los científicos sabían que la carga general de un átomo era neutra, pero el “modelo del pudín de ciruela atómico ” de Thomson intentó conciliar esta nueva información con respecto a la existencia de una partícula cargada negativamente, lo que sugiere que los electrones fueron encontrados esparcidos a lo largo de un área de carga positiva. Unos años más tarde, Ernest Rutherford realizó un experimento que muestra que la mayor parte de la masa de un átomo se concentra en el núcleo, donde los protones representan la carga positiva de un átomo, y los pequeños electrones cargados negativamente conforman la mayor parte del espacio fuera del núcleo.Esto desmintió el modelo de ciruela atómico de Thomson y acercó a los científicos un paso más cerca del modelo familiar del átomo que conocemos hoy en día. El neutrón fue descubierto más tarde, en 1932, por James Chadwick. Esta última pieza del rompecabezas significaba que los científicos habían contabilizado toda la masa presente en un átomo con protones y neutrones, y toda su carga con protones y electrones.

La estructura de un átomo

Los protones se encuentran en el núcleo de un átomo, tienen una carga positiva, y una masa de una unidad de masa atómica (UMA) cada uno. El número de protones es igual al número atómico de la tabla periódica y determina la identidad del elemento. Los neutrones también se encuentran en el núcleo. No tienen ninguna carga, pero tienen la misma masa que los protones y por lo tanto contribuyen a la masa atómica de un átomo. Los electrones orbitan alrededor del núcleo en las nubes. Tienen una carga negativa y una masa insignificante, por lo que contribuyen a la carga general de un átomo, pero no a su masa.