Un átomo es la unidad más pequeña de materia ordinaria que forma un elemento químico . Cada sólido , líquido , gas y plasma está compuesto de átomos neutros o ionizados . Los átomos son extremadamente pequeños, normalmente alrededor de 100 picómetros de diámetro. Son tan pequeños que predecir con precisión su comportamiento mediante la física clásica —como si fueran pelotas de tenis , por ejemplo— no es posible debido a los efectos cuánticos .
Cada átomo está compuesto por un núcleo y uno o más electrones unidos al núcleo. El núcleo está formado por uno o más protones y varios neutrones . Solo la variedad más común de hidrógeno no tiene neutrones. Más del 99,94% de la masa de un átomo está en el núcleo. Los protones tienen carga eléctrica positiva , los electrones tienen carga eléctrica negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica. Si el número de protones y electrones es igual, entonces el átomo es eléctricamente neutro. Si un átomo tiene más o menos electrones que protones, entonces tiene una carga general negativa o positiva, respectivamente; estos átomos se denominaniones _
Los electrones de un átomo son atraídos a los protones en un núcleo atómico por la fuerza electromagnética . Los protones y neutrones en el núcleo son atraídos entre sí por la fuerza nuclear . Esta fuerza suele ser más fuerte que la fuerza electromagnética que repele los protones cargados positivamente entre sí. Bajo ciertas circunstancias, la fuerza electromagnética de repulsión se vuelve más fuerte que la fuerza nuclear. En este caso, el núcleo se escinde y deja atrás diferentes elementos . Esta es una forma de descomposición nuclear .
El número de protones en el núcleo es el número atómico y define a qué elemento químico pertenece el átomo. Por ejemplo, cualquier átomo que contenga 29 protones es cobre . El número de neutrones define el isótopo del elemento. Los átomos pueden unirse a uno o más átomos mediante enlaces químicos para formar compuestos químicos como moléculas o cristales . La capacidad de los átomos para asociarse y disociarse es responsable de la mayoría de los cambios físicos observados en la naturaleza. La química es la disciplina que estudia estos cambios.
La idea básica de que la materia está formada por partículas diminutas e indivisibles aparece en muchas culturas antiguas, como las de Grecia e India . La palabra átomo se deriva de la palabra griega antigua atomos (una combinación del término negativo "a-" y "τομή", el término para "cortar") que significa "incortable". Esta antigua idea se basaba en el razonamiento filosófico más que en el razonamiento científico; la teoría atómica moderna no se basa en estos viejos conceptos. No obstante, el término "átomo" fue utilizado a lo largo de los siglos por pensadores que sospechaban que, en última instancia, la materia era de naturaleza granular . [1] [2] Desde entonces se ha descubierto que los "átomos" se pueden dividir, pero el nombre inapropiado todavía se usa.
A principios del siglo XIX, el químico inglés John Dalton recopiló datos experimentales recopilados por él mismo y otros científicos y descubrió un patrón que ahora se conoce como la " ley de las proporciones múltiples ". Observó que en los compuestos químicos que contienen un elemento químico en particular, el contenido de ese elemento en estos compuestos diferirá en proporciones de números enteros pequeños. Este patrón le sugirió a Dalton que cada elemento químico se combina con otros por alguna unidad de masa básica y consistente.