El Átomo

El Átomo

En química y física, átomo (del latín atomus, y éste del griego άτομος ,indivisible) es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

El Átomo como unidad fundamental de la materia

El átomo es un concepto estudiado principalmente por la química y la física, que lo definen como la unidad básica y estructural de la materia. Lo constituye un núcleo en el centro, que contiene protones y neutrones. Los protones poseen carga eléctrica positiva y los neutrones carecen de carga, al núcleo le rodean electrones de carga negativa.

Desde la antigüedad, el hombre ha intentado describirlo y explicarlo. La historia del átomo se podría decir comienza en la Antigua Grecia con los filósofos Demócrito, Leucipo y Epicuro quienes postularon que debía existir una unidad indivisible que formara todos los cuerpos existentes. Posteriormente, el siguiente avance lo realizó el francés Lavoisier en 1773 al decir que la materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma. El inglés Dalton, a principios del siglo XIX, postuló que la materia estaba compuesta por átomos esféricos idénticos para cada elemento, pero cada elemento era distinto a otro. Seguido a Dalton, el francés Avogadro comenzó a distinguir la diferencia entre un átomo y una molécula; ésta última esta compuesta por más de un átomo pese a que sea del mismo elemento, por ejemplo O3 , molécula de ozono compuesta por tres átomos de oxígeno. En 1869, el ruso Ivanovich crea por primera vez una clasificación de los elementos, rigiéndose por la masa atómica de cada uno, siendo de esta manera el precursor de la tabla periódica.

Al igual que la teoría atómica, el modelo atómico también posee una historia de descubrimientos, cuyos principales protagonistas fueron Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, y por último Schrödinger quien postuló el modelo más aceptado por la comunidad de científicos de la actualidad. Este modelo responde a la mecánica cuántica, y tiene la particularidad de describir a los electrones por medio de una función de onda (descripción del estado físico de un sistema de partículas) y no en órbitas en torno al núcleo como sí lo hicieron el resto de los científicos. Sostiene que en el átomo existen nubes de electrones que rodean al núcleo y se encuentran difusos en el espacio.

Los átomos cuando se encuentran en su estado basal poseen la misma cantidad de protones y electrones. Pero hay casos en que estos pueden experimentar alguna carga eléctrica, ya sea positiva o negativa. A éstos se les llama átomos ionizados. En caso de que la carga sea positiva, el átomo tuvo que haber perdido uno o más electrones quedando de esta manera más protones, ese ión recibe el nombre de catión. En caso de que la carga sea negativa, el átomo recibió uno o más electrones y adquiere el nombre de anión. La electrización de un átomo (perder o ganar electrón) ocurre como consecuencia del contacto, frotamiento o inducción con otro.

A cada átomo le corresponde un elemento, y hay un número agotado de elementos en la Tierra, exactamente 118. Un elemento combinado con otro forma un compuesto, de esta manera hay un sinfín de compuestos en la Tierra.

Modelos atómicos

En Ciencia, un modelo intenta explicar una teoría mediante una comparación. Un modelo será tanto más perfecto cuanto más claramente explique los hechos experimentales. El modelo es válido mientras explica lo que ocurre en los experimentos; en el momento en que falla, hay que modificarlo.

*Modelo atómico de Thomson:

Por ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico inglés J. J. Thomson supuso, en1904, que la mayor parte de la masa del átomo correspondía a la carga positiva, que, por tanto, debía ocupar la mayor parte del volumen atómico. Thomson imaginó el átomo como una especie de esfera positiva continua en la que se encuentran incrustados los electrones (como las pasas en un pudin).Este modelo permitía explicar varios fenómenos experimentales como la electrización y la formación de iones.

- La electrización: Es el exceso o la deficiencia de electrones que tiene un cuerpo y es la responsable de su carga eléctrica negativa o positiva.

- La formación de iones: Un ion es un átomo que ha ganado o ha perdido electrones. Si gana electrones tiene carga neta negativa y se llama anión y si pierde electrones tiene carga neta positiva y se llama catión.

*Modelo atómico de Rutherford:

El modelo de Thomson tuvo una gran aceptación hasta que, en 1911, el químico y físico inglés Ernest Rutherfordy sus colaboradores llevaron a cabo el"

Experimento de Rutherford". Modelo atómico de Rutherford o modelo nuclear establece que:

- El átomo tiene un núcleo central en el que están concentradas la carga positiva y casi toda la masa.

- La carga positiva de los protones del núcleo se encuentra compensada por la carga negativa de los electrones, que están fuera del núcleo.

- El núcleo contiene, por tanto, protones en un número igual al de electrones del átomo.

- Los electrones giran a mucha velocidad alrededor del núcleo y están separados de éste por una gran distancia

Teoría Cuántica De Radiación

La teoría física basada en la utilización del concepto de unidad cuántica para describir las propiedades dinámicas de las partículas subatómicas y las interacciones entre la materia y la radiación y la configuración electrónica es la distribución de los electrones en el átomo, según su número cuántico y atómico, y por tanto, es la más probable de los electrones en torno al núcleo. Otra definición podría ser la organización de los electrones en un átomo que determina las propiedades químicas del mismo.

22Ti ---1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d2

Efecto Fotoeléctrico

Es la formación y liberación de partículas eléctricamente cargadas que se produce en la materia cuando es irradiada con luz u otra radiación electromagnética. Esto sucede cuando se agrega suficiente energía para vencer las fuerzas de atracción que existen en las superficies del metal y se emiten electrones por la acción de los rayos ultravioleta ó de los rayos X produciéndose otro efecto de luz relacionado con la electricidad. En el efecto fotoeléctrico externo se liberan electrones

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