El átomo es la menor porción de un elemento químico que puede ser considerada como tal. Podemos imaginarnos, entonces, que dividiendo progresivamente un elemento en porciones cada vez más pequeñas alguna vez llegaremos al átomo. Cuando queremos medir dimensiones, volúmenes y masas de los átomos, nos enfrentamos a valores extremadamente pequeños, con los que no estamos acostumbrados a trabajar.
¿Cuánto mide un átomo? |
Aproximadamente 1 Ångström, es decir una distancia igual a la cien millonésima parte de un centímetro (0,000.000.01cm = 10-8cm, expresado en notación exponencial). |
¿Qué significa esta medida? Que poniendo un átomo a continuación del otro necesitaríamos alrededor de 10.000.000.000 (diez mil millones) para cubrir la distancia de 1 metro.
El átomo es casi todo vacío, su tamaño está determinado por las órbitas más exteriores de los electrones, que justamente tienen aproximadamente 1 Ångström de diámetro.
¿Cuánto mide el núcleo del átomo? |
El tamaño del núcleo es muchísimo menor que el del átomo (aproximadamente 10.000 veces menor), tan chico como 0,000.000.000.001 cm, lo que equivale a 10-12 cm. ¿Qué significa este tamaño? Para hacernos una idea, pensemos que si el núcleo fuera una pelota de golf, los electrones estarían girando a una distancia aproximada de 4 cuadras, o que si el núcleo tuviera el tamaño de un granito de arena fina (de 0,1 mm por ejemplo) los electrones deberían girar a 1 metro de distancia. Si el átomo tuviera el tamaño de una cancha de fútbol, el núcleo sólo tendría el tamaño de un botón de camisa.
El volumen del espacio ocupado por el núcleo es tan pequeño que se necesitarían alrededor de 1.000.000.000.000 (un billón) de núcleos para cubrir el volumen ocupado por el átomo. Pensemos para ello en una pecera de 1 metro de diámetro e imaginemos los granos de arena fina que puede contener. Si el volumen del núcleo fuera 1 litro, el átomo tendría el volumen de una pileta denatación de 10 km de largo por 10 km de ancho por 10 metros de profundidad. El núcleo a su vez está formado por nucleones, es decir por neutrones (que no tienen carga eléctrica) y protones (que tienen carga eléctrica positiva). Un neutrón tiene prácticamente el mismo peso (en realidad es, prácticamente, la misma masa) que un protón. En cambio los nucleones son mucho más pesados que los electrones; un neutrón pesa aproximadamente lo mismo que 1840 electrones. Esto quiere decir que no sólo el átomo está casi vacío, sino que casi toda la materia que lo compone, su masa, su peso, están concentrados en el núcleo. |
Un nucleón pesa aproximadamente 1.66 10-24 gramos, es decir que se necesitan aproximadamente 602.300.000.000.000.000.000.000 nucleones para totalizar 1 gramo de materia.
Como los nucleones concentran la casi totalidad de la masa del átomo, es común llamar "número másico" (o "número de masa") a la cantidad de nucleones y simbolizar este número con la letra A. En cambio, el "número atómico" representa la cantidad de protones del núcleo, simbolizada con la letra Z. Habitualmente, la cantidad de neutrones del núcleo se simboliza con la letra N.
Una propiedad interesante que encontró un científico llamado Avogadro es la siguiente: si se tiene un elemento cuyo número de masa es un dado número A y se desea reunir una masa también de A gramos del mismo, se necesitan 6,023 x 1023átomos, es decir 602.300.000.000.000.000.000.000 átomos. A esta prodigiosa cantidad se la llama número de Avogadro, que es el mismo para todas las sustancias.
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