El átomo y su estructura

El átomo es una palabra de origen griego y significa indivisible. Es la menor porción de materia que existe. Pasaron muchos siglos desde que el hombre imaginaba a la materia y como estaría conformada. Antes se la imaginaba como partículas y todas iguales. Hoy se sabe que los átomos de sustancias distintas tienen tamaños diferentes. Los grandes pasos se dieron en el siglo XIX y XX. En éste período algunos investigadores como Rutherford, Chadwick, Bohr y otros fueron dilucidando la estructura de la partícula más pequeña a través de numerosos experimentos. Ellos sentaron las bases del actual modelo atómico moderno. Este describe básicamente un núcleo en el centro, en el cual se halla prácticamente toda la masa atómica. Este está formado básicamente por dos tipos de partículas llamadas neutrones y protones. Alrededor del núcleo giran unas partículas con masa despreciable pero con carga eléctrica negativa llamados electrones. Las cargas de estos esta neutralizada por los protones que tienen cargas positivas. Es decir que en un átomo neutro (no ionizado) tienen que haber igual cantidad de electrones que de protones. Los átomos de las distintas sustancias tienen diferente cantidad de electrones. El número que indica la cantidad de electrones o protones de un átomo es el número atómico y se designa con la letra Z. El número que indica la masa atómica (neutrones mas protones) es A. Para calcular, si se necesita la cantidad de neutrones (N). Se puede hacer N =A-Z.

Electrones

Antes de entender a estas partículas es necesario saber el concepto de orbital. Orbital es aquella región del espacio en donde la probabilidad de hallar un electrón es máxima. No debe confundirse con órbita que es simplemente una línea que puede adoptar diferentes formas, orbital se refiere en cambio al espacio tridimensional que encierra un volumen que puede tener distintas formas. Como por ejemplo el orbital S tiene forma de esfera y el orbital P forma bilobulada. Los electrones giran alrededor del núcleo en distintos orbitales (no órbitas) y a diferentes distancias. Los que están a mayor distancia tienen más energía y también los que tienen más probabilidad de escaparse para formar reacciones con otros átomos o formar iones (átomos cargados eléctricamente), los que pierden electrones formarán iones positivos porque pierden cargas negativas los que ganan electrones formarán iones negativos. Para entender como los electrones se distribuyen en el átomo se crearon los números cuánticos. Estos cuatro números describen básicamente en qué nivel se hallan los electrones (distancia al núcleo) y qué tipo de orbitales están ocupando. El cuarto número describe los dos tipos de movimiento que puede tener el electrón sobre su eje, a la derecha +1/2 positivo, o a la izquierda -1/2 negativo. Los números cuánticos ayudan a entender la ubicación de los electrones pero hay que tener en cuenta el principio de incertidumbre que dice que es imposible saber la ubicación exacta y velocidad de un electrón.