EL ÁTOMO

 

Los filósofos griegos se preguntaron de qué están hechas las cosas.

Hoy, la física de altas energías ha dado una respuesta científica a esta antigua pregunta:
 

• El átomo es la mínima cantidad de materia de un elemento químico.
   
  
• Por las observaciones que se han realizado bombardeando átomos con partículas elementales, un átomo se puede explicar así:
   
  
  0. Un núcleo de carga positiva donde se concentra la mayoría de su masa, y
  1. varios electrones alrededor del núcleo como un enjambre de abejas.
  
   
  
• El núcleo está compuesto de protones (con carga positiva) y neutrones (sin carga)
   
  
• La carga neta de un átomo es cero

La diferencia entre los elementos químicos que se encuentran en la naturaleza no es más que el número de protones y de neutrones en sus átomos.

Por ejemplo:
 

El comportamiento de un átomo no puede ser explicado con las leyes físicas aplicadas a los objetos macroscópicos. Se requiere de la mecánica cuántica para poder entender qué pasa dentro de un átomo.
 

Por ejemplo, los electrones en un átomo no se encuentran circundando el núcleo en órbitas bien definidas (como la de un planeta en torno al Sol).
 

La posición de un electrón en un átomo no se puede saber con certeza. Lo único que podemos decir es que existe una probabilidad de que el electrón se encuentre en un lugar dado. Según la mecánica cuántica, esta probabilidad depende de la energía del átomo.

Para ilustrar este fenómeno las figuras a continuación muestran el resultado, de una simulación en el computador, de las probabilidades (u orbitales) de encontrar un electrón en puntos alrededor del núcleo de un átomo de hidrógeno en cuatro niveles de energía diferentes. La probabilidad es proporcional a la densidad de puntos rojos.
 
(Para el experto: los numeros cuánticos n, l y m son el número cuántico total, orbital y magnético respectivamente, l y m es cero a no ser que se indique lo contrario)
 

Nivel de energía n=1	Nivel de energía n=2
Nivel de energía n=3	Nivel de energía n=3, m=2