Átomo: Definición, estructura y ejemplos

¿Qué es un átomo?

La definición del átomo es la unidad más pequeña de materia que aún conserva las propiedades de un elemento. Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa espacio. Los elementos son tipos de materia que tienen propiedades químicas y físicas específicas y no pueden descomponerse en otras sustancias. Los átomos son las unidades individuales de cada elemento. Por tanto, un elemento está compuesto por un solo tipo de átomo. Hay 118 elementos, la mayoría de los cuales se producen de forma natural, pero algunos se fabrican sintéticamente en un laboratorio.

Los átomos son las unidades más pequeñas de la materia y miden entre 10 ^{y 10} metros. Un metro equivale aproximadamente a tres pies; por tanto, un átomo es cien mil millones de veces más pequeño que un metro. El tamaño y la masa exactos de los átomos dependen de su composición específica.

Los átomos tienen una estructura interna y están formados por partículas subatómicas. El prefijo “sub” significa debajo, por lo que las partículas subatómicas son partículas más pequeñas que un átomo.

El átomo

Todas las cosas están compuestas de materia; tú, yo y todo lo que nos rodea estamos compuestos de materia. La materia es una sustancia física que ocupa espacio y tiene masa. Un átomo es la unidad básica de la materia, pero ¿cómo es? ¿De qué está hecho?

Los átomos están compuestos de tres partículas subatómicas: protones, neutrones y electrones. Podemos categorizar protones, neutrones y electrones utilizando dos rasgos básicos: carga y masa. La carga es la propiedad eléctrica de la partícula, ya sea positiva, negativa o neutra. La masa es solo una medida de cuánta materia tiene la partícula. Hablemos de los protones, neutrones y electrones en términos de estas dos características.

Estructura atomica

¿De qué están hechos los átomos? Las partes de un átomo se llaman partículas subatómicas y son las que forman un átomo. Hay tres partículas subatómicas principales:

• Protones
• Electrones
• Neutrones

Cada una de las partículas subatómicas se describe con más detalle en las secciones siguientes.

Protones

Los protones son partículas subatómicas cargadas positivamente. Los protones tienen una masa de 1,67 x 10 ^-24 gramos. Los gramos no son una unidad conveniente para medir partículas tan pequeñas como las subatómicas, por lo que los científicos usan una unidad llamada unidad de masa atómica (uma). Los protones equivalen aproximadamente a un amu. Los protones son uno de los dos tipos de partículas subatómicas que forman el núcleo de los átomos. El núcleo atómico es el núcleo de un átomo y está formado por protones y, normalmente, por otra partícula subatómica llamada neutrones .

El número de protones en un átomo se llama número atómico . El número atómico define un átomo como un elemento específico. Por ejemplo, los átomos con número atómico 6 son carbono. Los átomos con número atómico 8 son oxígeno. El número atómico suele permanecer igual para cualquier átomo en particular, ya que los protones no participan en las reacciones químicas normales. Las reacciones nucleares pueden afectar la cantidad de protones en un elemento. En este proceso, si cambia el número de protones, el átomo también cambia de qué elemento pertenece.

Electrones

Los electrones son partículas subatómicas extremadamente pequeñas que orbitan alrededor del núcleo en una nube de electrones. La nube de electrones es el espacio que rodea al núcleo donde se pueden encontrar los electrones. Un electrón tiene {eq}1/1800 {/eq} de uma como masa, por lo que no contribuye a la masa de un átomo. Sin embargo, los electrones son muy importantes porque participan en reacciones químicas que forman moléculas. Los átomos pueden ganar o perder electrones, o compartir electrones con otros átomos para formar enlaces químicos. Cuando dos átomos intercambian electrones, el enlace se llama enlace iónico . Cuando dos átomos comparten electrones, el enlace se llama enlace covalente .

Los electrones tienen carga negativa y, por lo tanto, ganar o perder electrones crea iones o átomos con carga. Cuando los átomos pierden un electrón, pierden una carga negativa y por eso ganan una carga positiva, llamada catión . Cuando los átomos ganan electrones, ganan una carga negativa y así se vuelven más negativos, lo que se denomina anión .

Neutrones

Los neutrones son partículas subatómicas que se ubican en el núcleo junto con los protones. A diferencia de los protones, los neutrones no tienen carga. Por tanto, el núcleo en su conjunto tiene una carga positiva debido a los protones. Los neutrones también tienen una masa de aproximadamente un amu. Así, la masa atómica , o masa total del átomo, es igual al número de neutrones sumado al número de protones. Los neutrones tampoco suelen participar en reacciones químicas, excepto en las reacciones nucleares. Los átomos que tienen un número de neutrones diferente al número promedio se llaman isótopos . Algunos isótopos son estables y se encuentran fácilmente en la naturaleza. Otros son inestables y pueden degradarse en diferentes elementos mediante desintegración radiactiva.

Diagrama atómico

Las diferentes partes de un átomo se muestran en el siguiente diagrama. Las partículas cargadas negativamente son los electrones. Las partículas con carga positiva son protones y las partículas sin designación de carga son neutrones.

Elementos formados por átomos

Los elementos se forman a partir de átomos del mismo tipo. Todos los elementos que existen están organizados en un diagrama llamado tabla periódica . Los elementos de la tabla periódica están organizados por sus propiedades físicas y químicas, que corresponden directamente al número atómico o número de protones. El número atómico se muestra en la parte superior del cuadrado para cada elemento. En el medio del cuadrado está la abreviatura de una o dos letras del elemento. En la parte inferior central del cuadrado del elemento está la masa atómica en amus. Las tablas periódicas simples solo pueden tener la abreviatura del elemento y el número atómico, como se muestra en el diagrama aquí.

Ejemplos de átomos

Todos los diferentes elementos de la tabla periódica tienen átomos específicos. Algunos ejemplos de estos se incluyen en la siguiente lista:

• Átomo de carbono: los átomos de carbono tienen un número atómico de 6 y normalmente tienen una masa de 12 uma. Sin embargo, los isótopos de carbono, como el carbono-14, tendrán diferentes números de masa debido a la diferente cantidad de neutrones.
• Átomo de oxígeno: los átomos de oxígeno tienen un número atómico de 8 y normalmente tienen una masa de 16 uma. Esto significa que un átomo de oxígeno promedio tiene 8 neutrones. Sin embargo, también existen isótopos de oxígeno, como el oxígeno-18 o el oxígeno-17.

Resumen de la lección

Los átomos son la unidad más pequeña de materia que aún conserva las propiedades de un elemento. Los elementos son sustancias que están formadas por el mismo tipo de átomo y tienen propiedades físicas y químicas similares. Los elementos se definen por el número atómico de un átomo, que es el número de protones. Los protones son partículas subatómicas cargadas positivamente con una masa de 1 uma y forman el núcleo atómico . El núcleo atómico es el núcleo del átomo y también está formado por neutrones , que también tienen una masa de 1 uma, pero son neutros. Los electrones son partículas subatómicas cargadas negativamente que orbitan alrededor del núcleo en una nube de electrones. Los electrones son importantes porque participan en reacciones químicas y crean enlaces con otros átomos. Algunos ejemplos de átomos incluyen el carbono con un número atómico de 6 y el oxígeno con un número atómico de 8.