¡Hola querida comunidad científica de #Hive! Es un placer poder saludarles una vez más. El día de hoy comenzaremos un nuevo tema, que en lo personal resulta ser mi favorito, comenzaremos una travesía por el electromagnetismo, aunque dentro de primeras publicaciones se encuentra desarrollado el tema de la estructura atómica de la materia, en esta ocasión lo profundizaremos un poco más.
Imagen realizada con la página web de diseño gráfico y composición de imágenes Canva.
La teoría actual sobre la constitución de la materia establece que todas las sustancias están formadas por átomos y moléculas. Esas últimas son asociaciones de átomos, arreglados de tal forma que cada disposición particular de los mismos da origen a diferentes tipos de materiales. Cada átomo consta de un núcleo con una cantidad determinada de protones y neutrones, de acuerdo a la sustancia de la cual se trata. Alrededor del núcleo, en orbitas circulares o elípticas, giran los electrones. En la imagen que se presenta a continuación podemos observar los modelos para los átomos de Neón y de Hidrógeno.
Si analizamos el caso del átomo de Hidrógeno, el núcleo consta de un protón y un neutrón. Girando alrededor del núcleo se encuentra un solo electrón. Para el átomo de Neón el núcleo contiene 10 protones y 10 neutrones. Alrededor del núcleo hay dos órbitas externas; en la primera de ellas, la más cercana al núcleo, giran dos electrones, mientras que en la órbita más alejada del núcleo hay 8 electrones.
Los neutrones son partículas sin carga, los protones poseen carga positiva, mientras que los electrones tienen carga negativa. La carga de un protón es igual a la de un electrón, pero de signo opuesto.
En estado normal, todos los átomos son eléctricamente neutros; es decir, poseen el mismo número de electrones y protones. Los electrones más alejados del núcleo, en la órbita más externa, son los responsables de las interacciones entre un átomo y otro, ya que la fuerza que los retiene ligados al núcleo es relativamente débil, en comparación con la fuerza ejercida sobre los electrones de órbitas internas.
Es interesante señalar que son las interacciones eléctricas y magnéticas (electromagnéticas) las responsables de que los átomos formen una unidad, que se agrupen para formar moléculas y que éstas últimas se unan entre sí para dar origen a todos los objetos y sustancias que conocemos. En general, la existencia de cuerpos inanimados y de seres vivos sobre la superficie terrestre, solo es posible por la existencia de fuerzas electromagnéticas.
El núcleo de un átomo contiene un número de protones acorde con el elemento químico del cual se trate. La masa del neutrón y del protón es, aproximadamente, la misma y del orden de 2.000 veces mayor que la masa del electrón. Experimentos físicos realizados arrojan los siguientes resultados para las masas de esas partículas en reposo:
En cuanto a las dimensiones de un átomo, se ha demostrado experimentalmente que el radio típico del núcleo es del orden de 5 x 10 exp -15 m, mientras que el radio promedio típico de la nube electrónica (formada por distintas órbitas) es del orden de 2 x 10 exp -10 m.
Ya para despedirme espero que el tema sea del agrado de los lectores y deseo ver en los comentarios sus opiniones y aportes significativos que ayuden a la ampliación del tema y que genere un debate crítico y enriquecedor para la satisfactoria divulgación del conocimiento científico.
Referencias
Figuera, J. (2009). Física, Texto y problemario. Caracas: Ediciones CO-BO.
Sánchez, E. (2005). Física. Caracas: Ediciones CO-BO.
Zemansky, S. (2009). Física Universitaria Volumen II. México: Pearson Educación.