Los átomos son las partículas básicas de los elementos químicos . Un átomo consta de un núcleo de protones y generalmente neutrones , rodeado por un enjambre de electrones unidos electromagnéticamente . Los elementos químicos se distinguen entre sí por el número de protones que hay en sus átomos. Por ejemplo, cualquier átomo que contenga 11 protones es sodio , y cualquier átomo que contenga 29 protones es cobre . Los átomos que tienen el mismo número de protones pero diferente número de neutrones se denominan isótopos del mismo elemento.
Los átomos son extremadamente pequeños, normalmente de unos 100 picómetros de diámetro. Un cabello humano tiene aproximadamente un millón de átomos de carbono de ancho. Es más pequeña que la longitud de onda más corta de la luz visible, lo que significa que los humanos no pueden ver los átomos con los microscopios convencionales. Los átomos son tan pequeños que no es posible predecir con precisión su comportamiento utilizando la física clásica debido a los efectos cuánticos .
Más del 99,94% de la masa de un átomo se encuentra en el núcleo. Los protones tienen carga eléctrica positiva y los neutrones no tienen carga, por lo que el núcleo está cargado positivamente. Los electrones están cargados negativamente y esta carga opuesta es la que los une al núcleo. Si el número de protones y electrones es igual, como suele ser, entonces el átomo es eléctricamente neutro en su conjunto. Si un átomo tiene más electrones que protones, entonces tiene una carga negativa general y se llama ion (o anión) negativo. Por el contrario, si tiene más protones que electrones, tiene carga positiva y se llama ion (o catión) positivo.
Los electrones de un átomo son atraídos por los protones en un núcleo atómico por la fuerza electromagnética . Los protones y neutrones del núcleo se atraen entre sí por la fuerza nuclear . Esta fuerza suele ser más fuerte que la fuerza electromagnética que repele a los protones cargados positivamente entre sí. En determinadas circunstancias, la fuerza electromagnética repulsiva se vuelve más fuerte que la fuerza nuclear. En este caso, el núcleo se divide y deja diferentes elementos . Esta es una forma de desintegración nuclear .
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 unirse y separarse entre sí es responsable de la mayoría de los cambios físicos observados en la naturaleza. La química es la ciencia que estudia estos cambios.
La idea básica de que la materia está formada por pequeñas partículas indivisibles es una idea antigua que apareció en muchas culturas antiguas. La palabra átomo se deriva de la antigua palabra griega atomos , [a] que significa "incortable". Esta antigua idea se basaba en razonamientos filosóficos más que en razonamientos científicos. La teoría atómica moderna no se basa en estos viejos conceptos. [1] [2] A principios del siglo XIX, el científico John Dalton notó que las sustancias químicas parecían combinarse entre sí mediante una unidad básica de peso, y decidió usar la palabra átomo para referirse a estas unidades tal como pensaba. eran en esencia indivisibles. [3]