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El universo del átomo

05/10/2010 08:10 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

Un viaje al elemento más pequeño que constituye la materia

En las próximas líneas vamos a hacer un viaje imaginario al otro universo, el microuniverso de los átomos, que es muy similar al macrouniverso de los planetas y las estrellas.

Los sistemas solares de nuestro universo están formados por una estrella a la que rodean un numero variable de planetas que dan vueltas entorno de las estrellas describiendo orbitas normalmente en forma de elipse.

Pues el átomo nos lo podemos imaginar similar a un sistema solar en el que en el centro, haciendo la función de estrella o sol, se encuentra el núcleo formado por protones y neutrones, y dando vueltas alrededor del núcleo los electrones semejantes a los planetas.

En los sistemas solares, los planetas tienen una masa muchísimo más pequeña que la estrella o sol. Casi es despreciable la masa de aquellos frente a la de esta.

En los átomos ocurre lo mismo, la masa del electrón es despreciable frente a la masa de los protones y neutrones que constituyen el núcleo, pero aparece un concepto nuevo, la carga eléctrica que es positiva en los protones y negativa en los electrones, de manera que la carga del átomo es neutra al tener el mismo número de los dos.

Los electrones forman parejas que giran de forma contraria cada uno anulándose así el campo magnético que produce cada uno.

Así son los átomos de los gases nobles, el helio tiene dos protones, dos neutrones y dos electrones en una orbita circular alrededor del núcleo.

El neón es el siguiente gas noble, ya forma un “sistema solar” más complejo, con 10 protones, 10 neutrones y 10 electrones describiendo orbitas, ¿como son estas orbitas?

La primera pareja de electrones es la misma que la del helio, la segunda pareja esta también en una orbita circular pero mas lejos de la estrella que es el núcleo y las siguientes tres parejas describen orbitas en forma de ochos, y en el centro del ocho el núcleo, de forma que si un electrón fuese dejando humo en su recorrido como los aviones que pintan el cielo, formaría una figura que seria similar a dos peras unidas por el centro en donde esta el núcleo.

Así ya nos podemos imaginar el átomo con dos orbitas esféricas y otras en tres en forma de parejas de peras en las tres direcciones del espacio.

Esta es la situación ideal con los diez electrones ocupando las cinco orbitas, pero esto no siempre es así por ejemplo el hidrogeno tiene un solo protón y un electrón, con lo cual no puede estar solo porque los átomos quieren tener siempre sus orbitas con dos electrones, para esto se agrupan para compartir electrones y completar sus orbitas, y así aparecen los grupos de átomos o moléculas.

El átomo nos lo podemos imaginar similar a un sistema solar en el que en el centro, haciendo la función de estrella o sol, se encuentra el núcleo

Una de las mas simples es la del Metano formada por cuatro átomos de hidrogeno y uno de carbono.

El carbono es fundamental en la naturaleza, y es debido a su estructura, tiene 6 protones, 6 neutrones y 6 electrones, y tiene la primera orbita circular con dos electrones y la otra orbita circular y las tres parejas de peras con un electrón cada una, pero para no sea ningún electrón mas guapo que otro, y a ver a quien le tocaba la orbita circular que parece mas cómoda, El carbono dice todos iguales y forma cuatro orbitas en forma de pera apoyadas en el núcleo y en las cuatro direcciones hacia los cuatro vértices de un tetraedro.

A los vértices de este tetraedro se pegan rápidamente cuatro átomos de hidrogeno que ponen a compartir su electrón de la orbita esférica con el electrón suelto de cada pata del tetraedro, de forma que compartiendo, todas las orbitas tienen dos electrones.

De la misma manera, por ejemplo, el butano esta formado por cuatro tetraedros de carbono que se van uniendo por un vértice combatiendo dos electrones que se mueven por la pata de contacto u orbita en forma de pera de cada uno.

Y en el resto de los vértices se coloca un átomo de hidrogeno, por eso la formula del butano es CH3CH2CH2CH3, cada átomo de carbono esta unido a otro si es extremo y a dos si esta en el centro, y quedan libres 3 vértices en los átomos extremos y dos en los átomos centrales.

Esto que nos hemos imaginado se llama enlace covalente, hay otro tipo de enlace llamado iónico y se suele dar entre átomos que les falta o les sobra un electrón para tener completas las orbitas, es el caso de la sal común, Cloruro sódico, que tiene un átomo el cloro que le falta un electrón para tener completas sus orbitas y el sodio que le sobra uno, El sodio se lo presta al Cloro y entonces el cloro tiene carga eléctrica negativa y el sodio positiva, permaneciendo los dos átomos unidos por que son como dos imanes con cargas eléctricas opuestas y se atraen.

Bueno abandonamos este microuniverso y volvemos al nuestro, espero haber conseguido que todos me hayáis seguido, estéis de vuelta y nadie se haya quedado perdido en un átomo, montado en un electrón en su orbita

Espero haber conseguido que todos me hayáis seguido, estéis de vuelta y nadie se haya quedado perdido en un átomo, montado en un electrón en su orbita


Sobre esta noticia

Autor:
Manuel González García (93 noticias)
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