Los átomos son demasiado pequeños como para verlos aún con la ayuda de un microscopio convencional. Dentro de una cabeza de alfiler (de casi 1 milímetro cúbico) cabrían aproximadamente mil millones de millones de millones de átomos (mil trillones = 1021), es decir, 2.000.000 veces la cantidad de pelos que tienen sumados todos los habitantes de nuestro planeta.
La palabra "átomo" fue acuñada en la antigua Grecia. En esa época, Demócrito llamaba así a lo que algunos filósofos pensaban que eran los mínimos trozos en que podría dividirse la materia. La palabra griega "átomo" se formaba por las palabras 'a' y 'tomos', significando aquello que no se puede subdividir.
Todavía hoy seguimos usando esa misma palabra, pero en la actualidad se considera que los átomos sí pueden subdividirse: están ellos mismos formados por asociaciones de constituyentes más básicos. Sin embargo, un átomo es la menor porción de una sustancia simple que puede ser todavía considerada como tal. A estas sustancias simples las llamamos elementos químicos. Entonces, aunque un átomo pueda ser dividido en porciones más pequeñas de materia, éstas ya no pueden ser consideradas elementos químicos.
Diferentes experimentos, comenzados a principios del siglo XX, nos fueron llevando a comprender en forma cada vez más completa cómo es la estructura de los átomos, es decir, cómo están formados.
En las primeras interpretaciones del átomo, a comienzos del siglo XX, se lo pensó como un pequeño sistema solar, con un núcleo central muy pequeño y pesado y partículas llamadas electrones que están dando vueltas alrededor del núcleo a gran velocidad. El núcleo es considerablemente más pequeño que el átomo al que pertenece, en forma parecida a que el diámetro del Sol es muchísimo menor que el diámetro de la órbita de Plutón, que podría ser considerada como el tamaño de nuestro sistema solar entero. |
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El modelo del átomo a inicios del siglo XX |
En la interpretación actual del átomo se sigue considerando que está constituído por un núcleo pequeño y pesado con electrones que se mueven a su alrededor de forma muy compleja (Mecánica cuántica)
A consecuencia de esta distribución de los componentes de los átomos, la mayor parte de su volumen es vacío. Vacío aquí significa ausencia de toda materia (como seguramente nos imaginamos que es el espacio sideral). El aire está formado por moléculas de O2 y de N2 (oxígeno y nitrógeno): entre molécula y molécula no hay absolutamente nada, como tampoco hay nada entre los núcleos de los átomos de oxígeno o nitrógeno y sus respectivos electrones.
Aunque estamos habituados a ver diversas representaciones gráficas del sistema solar, es necesario aclarar que se trata sólo de dibujos ilustrativos, ya que resulta imposible guardar las proporciones entre los diámetros del Sol y los planetas y las distancias que los separan. De la misma manera, es imposible representar en escala el núcleo y los electrones de un átomo. Los dibujos de los átomos, aunque sirven para darnos una idea general de cómo son, de ninguna manera son fotos de los mismos.
Ahora se sabe que no sólo el átomo puede subdividirse en partes más pequeñas. También se ha descubierto que el núcleo está a su vez formado por otras partículas fuertemente unidas entre sí: los protones y los neutrones (que su vez están formados por otros "bloques": las partículas elementales de materia). A los neutrones y protones se los denomina nucleones. Los protones tienen carga eléctrica positiva, en tanto que los neutrones no tienen carga neta (de donde proviene su nombre: "eléctricamente neutros").
La carga eléctrica de cada protón es de igual magnitud que la de un electrón, pero de signo opuesto. Los nucleones no se encuentran aglutinados de cualquier modo como pasas de uva en un budín, sino dispuestos en estructuras definidas cuya organización es todavía hoy motivo de investigación.
Los átomos, cuando se encuentran en estado normal, tienen la misma cantidad de protones que de electrones. Eso explica que la carga eléctrica de un átomo en este estado resulte nula. Si una perturbación eléctrica suficientemente importante lo altera (como cuando choca contra una partícula eléctricamente cargada, sea positiva o negativa), el átomo puede quedar con electrones de menos o hasta de más, y se dice entonces que se encuentra ionizado, o que es un ion.
