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Hemos escuchado esto muchas veces, pero realmente sabemos ¿Que es un átomo? Una definición de carácter científico, nos revela que se trata de la unidad básica de la materia, y la estructura primordial de todos los elementos que se encuentran en el universo.
El origen de La palabra “átomo” viene de la cultura griega, significa ‘‘indivisible’’, ya que los mismos griegos pensaron que el átomo y su estructura eran las cosas más pequeñas del universo y era imposible que pudieran dividirse.
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La historia del átomo
Desde hace mucho, La ciencia ha teorizado que los átomos fueron creados como consecuencia del Big Bang, hace aproximadamente trece mil setecientos millones de años. A transcurrir el tiempo el nuevo universo caliente y denso poco a poco fue bajando la temperatura, lo cual acentuó las condiciones adecuadas para la historia del átomo, ya que estas dieron paso a la formación de quarks y electrones.
Según el CERN, la formación de los quarks permitió la formación de protones y neutrones, y estas a su vez se conglomeraron en núcleos. Este impresionante momento de la historia de la ciencia y de la vida, transcurrió en los primeros minutos de la formación del nuevo universo.
Los primeros átomos que aparecieron en el universo estaban constituidos esencialmente de hidrógeno y helio, los cuales son los elementos que más podemos encontrarnos en el universo.
Modelos atómicos
Muchos hombres a través de la historia, han intentado dar imagen de un átomo, en sentido teórico, y explicar el átomo y su estructura. Ya desde la antigüedad Demócrito, un filósofo de la antigua Grecia había postulado el primer modelo atómico de la historia, y a partir de ese momento otros científicos han intentado teorizar un modelo atómico preciso.
Átomo de Dalton
Ya para 1803 se crea el modelo de Dalton del Átomo, recibe su nombre por el científico y profesor de química John Dalton, el cual a través de pruebas experimentales dio con la construcción de una teoría atómica.
La teoría del átomo de Dalton, consiste en que todos los elementos están compuestos de átomos, y que es imposible dividir o destruir un átomo.
También nos ilustra sobre el principio de igualdad de los átomos, ya que un elemento posee dentro de sí únicamente átomos de su elemento (El elemento del Hidrogeno contiene únicamente Átomos de Hidrogeno).
Ahora bien, la teoría de Dalton, indica que átomos de diferentes elementos se combinan para formar un compuesto. Dalton, también teoriza que las reacciones químicas ocurren cuando hay una separación, unión o reorganización entre dos o más átomos.
Átomo de Thomson
El átomo de Thomson llega a la humanidad en 1904, el cual dio con la primera descripción teórica de la estructura interna de un átomo. El modelo de Thomson venía con un nuevo elemento que sus pasados colegas estaban investigando, el electrón. El electrón, es una carga negativa dentro del átomo. Esto marcó un antes y un después en la ciencia.
Además de la inserción del electrón en su modelo atómico, Thomson alegaba que los átomos tiene una carga positiva en la cual van adheridos los electrones. Este modelo gano cierta aceptación y fue apodado como el “modelo de budín de ciruela”. Pero ya para el año 1911, el átomo de Rutherford había tomado fuerza científica, debido tanto a su teoría como a su experimentación.
Átomo de Rutherford
Precisamente para 1911, se concibe el Modelo atómico de Rutherford, su nombre se debe a su creador Ernest Rutherford, un científico de Nueva Zelanda. El átomo de Rutherford también es llamado el modelo planetario del átomo.
Rutherford en su concepto del átomo, lo describe tanto a la partculo como a su estructura, como un núcleo pequeño, denso y con carga positiva. Este núcleo concentra la mayoría de la masa del átomo, y del cual giran a determinadas distancias componentes livianos y negativos, conocidos como electrones.
Este movimiento circulatorio entre elementos pequeños alrededor del núcleo, es parecido al movimiento que tienen los planetas con el Sol, de allí deriva su nombre del modelo planetario del átomo.
En la actualidad la ciencia ha descubierto que el átomo y sus partes, están compuestas por tres partículas principales las cuales son los protones, neutrones y electrones, y que estas a su vez están compuestas por partículas incluso más pequeñas, como los quarks.
El Átomo y su estructura
Ahora bien, el átomo y su estructura tiene en el centro de si mismo los protones y neutrones, los cuales son más pesados que los electrones y residen en el núcleo del centro del átomo.
Los electrones son extremadamente livianos y existen en una nube que orbita el núcleo. Esta nube de electrones posee un radio el cual es 10,000 veces mayor que el núcleo.
Estos protones y neutrones poseen casi la misma masa molecular. Sin embargo, se ha comprobado que un protón puede llegar a pesar mucho más de 1.400 electrones.
Los átomos siempre tienen la misma cantidad de protones y electrones. Y cuando se Agrega un protón demás a un átomo se crea un nuevo elemento, mientras que agregar cuando se agrega un neutrón el átomo se vuelve un isótopo, esto quiere decir que se vuelve más pesado.
Se ha podido comprobar que toda la masa de un átomo reside en su núcleo, según el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. En el núcleo, está persistentemente unido al resto de las partes por una característica denominada “fuerza fuerte”, la cual es una de las 4 fuerzas elementales de la naturaleza.
Esta poderosa fuerza entre los protones y los neutrones ejercida por el núcleo, es superior a la fuerza eléctrica contraria, es decir la que hace girar los demás elementos cerca del núcleo.
Sin embargo, no todos los núcleos de los átomos son estables, existen núcleos atómicos que son inestables debido a que su fuerza de unión, varía dependiendo su unión con otros átomos.
Tipos de Átomos
El átomo de hidrógeno es el elemento más simple que existe, al tener solamente un protón como núcleo, y un solo electrón como corteza, el cual órbita alrededor del núcleo. Este es el único átomo que acepta una solución analítica exacta, según la mecánica cuántica.
En cuanto al átomo neutro, este tiene el mismo número de cargas negativas que cargas positivas, es decir, el átomo neutro tiene el mismo número de protones, que de electrones. En relación al tamaño del átomo, se trata algo muy, pero muy pequeño (que no ha podido ser visto hasta el día de hoy).
Tamaño del átomo
Se deduce que, el tamaño del átomo es aproximadamente de 100pm (diez mil millonésima parte de un metro al cuadrado (m2). Sin embargo, la parte más densa del átomo es el núcleo, el resto son espacios vacíos, con electrones en él. Un átomo es tan ligero, que una gota de agua tiene mil trillones de átomos.
Acerca del átomo y las partículas subatómicas, estas partículas derivan del átomo y se clasifican en: protones, que tienen carga positiva +. Los electrones que tienen carga negativa – . Y los neutrones, los cuales no tienen carga eléctrica. Se han descubierto otras partículas subatómicas, como los antielectrones, neutrinos y mesones.
En relación al átomo nuclear, este se observa, cuando la energía nuclear mantiene unidos neutrones y protones. De la energía nuclear, se transforman otros tipos de energía, tal como ocurre en la energía eléctrica. Por otra parte, durante la fusión nuclear, los átomos se convierten en calor. E= mc2.
Al igual sucede, con un reactor nuclear, los átomos nucleares se dispersan, en el proceso de separar el uranio, tornándose más inestables, y se elabora lo que se pretende hacer. Como sucedió con la fabricación de la bomba atómica, el cual es un trabajo obtenido con la energía nuclear.
Diferencias entre un átomo y la molécula
Las personas suelen confundir el átomo y la molécula, como si se trataran de la misma cosa, y no es así. Como se ha dicho anteriormente un átomo es la partícula más diminuta que conforma un elemento, las moléculas en cambio están conformadas de dos o más átomos.
Debemos recordar que los átomos son indivisibles, mientras que las moléculas pueden subdividirse en átomos separados.
A pesar de que las moléculas no pueden ser vistas con una simple mirada, basta con tener un microscopio de alta tecnología u otro dispositivo científico avanzado para observarlas, en cambio los átomos no han llegado ser vistos.
Otra gran diferencia entre un átomo y la molécula, es que la molécula la gran mayoría de las veces es estable, en cambio los átomos no suelen ser muy estables que digamos.
Esta inestabilidad del átomo tiene que ver con la presencia de electrones, ya que solo cuando existe una cantidad determinada de electrones, un átomo puede volverse estable.
Por ende, una molécula es más estable, debido a que está formada por dos o más átomos, los cuales aportan una cantidad numerosa de electrones.
El Átomo Orbital
Las regiones de espacio que están alrededor del núcleo, son los lugares donde se encuentran los electrones, este espacio en concreto se le conoce como un orbital atómico. Estos espacios son los responsables no solo de llevar electrones, sino también permiten que los átomos creen enlaces covalentes.
Estos orbitales se los clasifica mediante las letras del abecedario, y las más comunes son los átomos orbitales D, F, P y S. Según el principio de exclusión de Pauli, sólo se pueden encontrar dos electrones en un espacio orbital.
La Atomoxetine
Este compuesto sirve para tratar el TDAH, por sus siglas el trastorno por déficit de atención con hiperactividad. Esta medicina se usa junto a un tratamiento que lleva sesiones psicológicas y sociales.
Además la Atomoxetine, puede ayudar a aumentar la atención, la concentración, y el enfoque prolongado. Este compuesto restablece la relación de los neurotransmisores ubicados en el cerebro.