Átomo

A través del desarrollo de la física, los modelos atómicos han incorporado principios cuánticos para explicar y predecir mejor su comportamiento.Si el número de protones y electrones son iguales, ese átomo es eléctricamente neutro.Cada sólido, líquido, gas y plasma se compone de átomos neutros o ionizados.También cabe destacar la energía oscura, la cual es un componente que está distribuido por todo el universo, ocupando aproximadamente más del 70% de este.Aristóteles, posteriormente, postula que la materia estaba formada por cuatro elementos, pero niega la idea de átomo.Para Epicuro los átomos son unidades indivisibles que poseen tres propiedades: forma, tamaño y peso.Con el desarrollo de la física nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas.Solo pueden ser observados mediante instrumentos especiales tales como un microscopio de efecto túnel.Los neutrones tienen una masa de 1,69 · 10−27 kg, 1839 veces la del electrón, y no poseen carga eléctrica.Los núcleos inestables sufren desintegraciones que pueden cambiar su número de protones y neutrones emitiendo radiación.El conjunto de estos orbitales es discreto, es decir, puede enumerarse, como es propio en todo sistema cuántico.Cada orbital corresponde a un posible valor de energía para los electrones, que se reparten entre ellos.Los átomos no están delimitados por una frontera clara, por lo que su tamaño se equipara con el de su nube electrónica.La magnitud de esta energía es la cantidad necesaria para desligarlo, y la unidad usada habitualmente para expresarla es el electrónvoltio (eV).Cuando un electrón efectúa una transición entre dos estados distintos, absorbe o emite un fotón, cuya energía es precisamente la diferencia entre los dos niveles.La energía de un fotón es proporcional a su frecuencia, así que cada transición se corresponde con una banda estrecha del espectro electromagnético denominada línea espectral.Cuando los electrones excitados decaen más tarde, emiten en direcciones aleatorias, por lo que las frecuencias características se observan como líneas de absorción oscuras.La causa de este fenómeno se encuentra en las diversas correcciones a considerar en la interacción entre los electrones y el núcleo.El resto de pequeños efectos y fuerzas en el sistema electrón-núcleo rompe esta redundancia o degeneración, dando lugar a la estructura final.Si la frecuencia de dicha radiación es muy alta, el fotón es muy energético y el electrón puede liberarse, en el llamado efecto fotoeléctrico.De este modo, se emite un fotón saliente cuya onda asociada está sincronizada con la del primero, y en la misma dirección.Este modelo tiene una dificultad proveniente del hecho de que una partícula cargada acelerada, como sería necesario para mantenerse en órbita, radiaría radiación electromagnética, perdiendo energía.[22]​ Luego, en 1811, el físico italiano Amedeo Avogadro postuló que a una temperatura, presión y volumen dados, un gas contiene siempre el mismo número de partículas, sean átomos o moléculas, independientemente de la naturaleza del gas, proponiendo al mismo tiempo la hipótesis de que los gases son moléculas poliatómicas, con lo que se comenzó a distinguir entre átomos y moléculas.Una nube positiva que contenía las pequeñas partículas negativas (los electrones) suspendidos en ella.En el caso de que el átomo perdiera un electrón, la estructura quedaría positiva; y si ganaba, la carga final sería negativa.Sin embargo, a diferencia del anterior, postula que la parte positiva se concentra en un núcleo, el cual también contiene virtualmente toda la masa del átomo, mientras que los electrones se ubican en una corteza orbitando al núcleo en órbitas circulares o elípticas con un espacio vacío entre ellos.Rutherford predijo la existencia del neutrón en el año 1920, por esa razón en el modelo anterior (Thomson), no se habla de este.Su conclusión fue que dentro de un mismo nivel energético existían subniveles, es decir, energías ligeramente diferentes.Predice niveles energéticos similares al modelo de Schrödinger proporcionando las correcciones relativistas adecuadas.La interacción fuerte entre quarks entraña problemas matemáticos complicados, algunos aún no resueltos de manera exacta.