En
química y
física, átomo (del
latín atomus, y éste del
griego άτομος, indivisible) es la unidad más pequeña de un
elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos
químicos.
El concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone la
materia del
universo ya fue postulado por la
escuela atomista en la
Antigua Grecia. Sin embargo, su existencia no quedó demostrada hasta el
siglo XIX. Con el desarrollo de la
física nuclear en el
siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en
partículas más pequeñas.
La teoría aceptada hoy es que el átomo se compone de un núcleo de
carga positiva formado por
protones y
neutrones, en conjunto conocidos como
nucleón, alrededor del cual se encuentra una
nube de electrones de carga negativa.
El núcleo atómicoEl núcleo del átomo se encuentra formado por nucleones, los cuales pueden ser de dos clases:
- Protones: Partícula de carga eléctrica positiva igual a una carga elemental, y 1,67262 × 10–27 kg y una masa 1837 veces mayor que la del electrón
- Neutrones: Partículas carentes de carga eléctrica y una masa un poco mayor que la del protón (1,67493 × 10–27 kg)
El núcleo más sencillo es el del hidrógeno, formado únicamente por un protón. El núcleo del siguiente elemento en la tabla periódica, el helio, se encuentra formado por dos protones y dos neutrones. La cantidad de protones contenidas en el núcleo del átomo se conoce como número atómico, el cual se representa por la letra Z y se escribe en la parte inferior izquierda del símbolo químico. Es el que distingue a un elemento químico de otro. Según lo descrito anteriormente, el número atómico del hidrógeno es 1 (1H), y el del helio, 2 (2He).
La cantidad total de nucleones que contiene un átomo se conoce como
número másico, representado por la letra A y escrito en la parte superior izquierda del símbolo químico. Para los ejemplos dados anteriormente, el número másico del hidrógeno es 1(1H), y el del helio, 4(4He).
Existen también átomos que tienen el mismo número atómico, pero diferente número másico, los cuales se conocen como
isótopos. Por ejemplo, existen tres isótopos naturales del hidrógeno, el
protio (1H), el
deuterio (2H) y el
tritio (3H). Todos poseen las mismas propiedades químicas del hidrógeno, y pueden ser diferenciados únicamente por ciertas propiedades físicas.
Otros términos menos utilizados relacionados con la estructura nuclear son los
isótonos, que son átomos con el mismo número de neutrones. Los
isóbaros son átomos que tienen el mismo número másico.
Debido a que los protones tienen cargas positivas se deberían repeler entre sí, sin embargo, el núcleo del átomo mantiene su cohesión debido a la existencia de otra fuerza de mayor magnitud, aunque de menor alcance conocida como la
interacción nuclear fuerte.