Un átomo es la unidad constituyente más pequeña de la materia que tiene las propiedades de un
elemento químico.1 Cada sólido, líquido, gas y plasma se compone de átomos neutros o ionizados. Los
átomos son muy pequeños; los tamaños típicos son alrededor de 100 pm (diez mil millonésima parte
de un metro).2 No obstante, los átomos no tienen límites bien definidos y hay diferentes formas de
definir su tamaño que dan valores diferentes pero cercanos. Los átomos son lo suficientemente
pequeños para que la física clásica dé resultados notablemente incorrectos. A través del desarrollo de
la física, los modelos atómicos han incorporado principios cuánticos para explicar y predecir mejor su
comportamiento.
PROPIEDADES ATOMICAS
MASA
La mayor parte de la masa del átomo viene de los nucleones, los
protones y neutrones del núcleo. También contribuyen en una
pequeña parte la masa de los electrones, y la energía de ligadura
de los nucleones, en virtud de la equivalencia entre masa y
energía. La unidad de masa que se utiliza habitualmente para
expresarla es la unidad de masa atómica (u). Esta se define como
la doceava parte de la masa de un átomo neutro de carbono-12
libre, cuyo núcleo contiene 6 protones y 6 neutrones, y equivale a
1,66 · 10−27 kg aproximadamente. En comparación el protón y el
neutrón libres tienen una masa de 1,007 y 1,009 u. La masa de un
átomo es entonces aproximadamente igual al número de
nucleones en su núcleo —el número másico— multiplicado por la
unidad de masa atómica. El átomo estable más pesado es el
plomo-208, con una masa de 207,98 u.
TAMAÑO
Los átomos no están delimitados por una frontera clara, por lo que su
tamaño se equipara con el de su nube electrónica. Sin embargo,
tampoco puede establecerse una medida de esta, debido a las
propiedades ondulatorias de los electrones. En la práctica, se define el
radio atómico estimándolo en función de algún fenómeno físico, como
la cantidad y densidad de átomos en un volumen dado, o la distancia
entre dos núcleos en una molécula.
NIVELES DE ENERGIA
Un electrón ligado en el átomo posee una energía potencial
inversamente proporcional a su distancia al núcleo y de signo
negativo, lo que quiere decir que esta aumenta con la distancia.
La magnitud de esta energía es la cantidad necesaria para
desligarlo, y la unidad usada habitualmente para expresarla es el
electrónvoltio (eV). En el modelo mecanocuántico solo hay un
conjunto discreto de estados o niveles en los que un electrón
ligado puede encontrarse —es decir, enumerables—, cada uno
con un cierto valor de la energía. El nivel con el valor más bajo se
denomina el estado fundamental, mientras que el resto se
denominan estados excitados.
HISTORIA DEL ATOMO
El concepto de átomo existe desde la antigua Grecia propuesto por los filósofos griegos Demócrito,
Leucipo y Epicuro, sin embargo, no se generó el concepto por medio de la experimentación sino como
una necesidad filosófica que explicara la realidad, ya que, como proponían estos pensadores, la materia
no podía dividirse indefinidamente, por lo que debía existir una unidad o bloque indivisible e
indestructible que al combinarse de diferentes formas creara todos los cuerpos macroscópicos que nos
rodean.17 El siguiente avance significativo no se realizó hasta que en 1773 el químico francés
Antoine-Laurent de Lavoisier postuló su enunciado: «La materia no se crea ni se destruye, simplemente
se transforma». La ley de conservación de la masa o ley de conservación de la materia; demostrado más
tarde por los experimentos del químico inglés John Dalton quien en 1804, luego de medir la masa de los
reactivos y productos de una reacción, y concluyó que las sustancias están compuestas de átomos esfé