qué fuerza fundamental determina el tamaño del átomo y explicar el porque
Respuestas
Explicación:
La fuerza de interacción electromagnética determina el tamaño del átomo
Actualización 09 de noviembre 2014
Del griego átomos "indivisible", el átomo es la más pequeña partícula de un elemento químico, que se compone en un núcleo alrededor del cual se mueven un cierto número de electrones, 1 para el hidrógeno, 6 para el carbono, 26 para el hierro, 92 para el uranio, etc.
Estas son las interacciones electrón-electrón debido a sus propiedades cuánticas increíbles que dan lugar a la gran diversidad de los elementos que encontramos en la naturaleza. La organización de los elementos de la naturaleza está representado por la tabla periódica de los elementos o tabla de Mendeléyev que clasifica todos los elementos químicos naturales y artificiales ordenados por número atómico (número de protones) creciendo y organizados en función de su configuración electrónica.
El mundo de los electrones pertenece al mundo cuántico de los átomos, es decir, el mundo microscópico. Entre el átomo del mundo microscópico y el mundo macroscópico, hay un gran número de magnitudes. En 1 gramo de material, tal como carbono 12 hay ≈1022 átomos.
Sabemos el tamaño aproximado de átomos desde 1811, Amedeo Avogadro (1776-1856) estimó su tamaño a 1 angstrom, es decir, 10-10 m y un siglo más tarde, en 1911, Ernest Rutherford (1871-1937) precisa la estructura del átomo y da un tamaño al núcleo atómico del orden de 10-14 metros. Se puede decir que los átomos están separados unos de otros, de unos pocos angstroms.
Pero desde el advenimiento de la mecánica cuántica en la década de 1920, no representamos el electrón como un objeto que gira en una órbita muy regular alrededor del núcleo, como en el modelo planetario. Ahora sabemos que el movimiento de un electrón es bastante diferente del movimiento planetario. En la mecánica cuántica, el electrón no sigue un solo camino, se sitúa aquí y allí, en una región alrededor del núcleo que se llama la nube electrónica o orbital atómico.
Los orbitales del electrón pueden adoptar diversas formas características dependiendo de la naturaleza del átomo, por ejemplo el orbital del átomo de hidrógeno tiene una forma esférica, el orbital del átomo de oxígeno en la forma de dos gotas de agua, el orbital del átomo de hierro tiene la forma de cuatro gotas de agua. Esta forma del orbital atómico define el tamaño del átomo.
Así, el diámetro de la nube electrónica alrededor del núcleo, es decir, el diámetro de todo el átomo es del orden de 0,1 nanómetro o una diez mil millonésima parte de un metro. Un átomo es tan pequeño que se podría alinear 10 millones de átomos en un milímetro. Sin embargo, la nube electrónica de un átomo no tiene una dimensión bien definida debido a que es una superposición de orbitales atómicos probabilísticos (varían). Por lo tanto, no existe una definición única, ninguna medida precisa del tamaño de los átomos, porque la forma de esta región del espacio depende de la energía del electrón atómico y del momento cinético.
Pero para hacerse una idea del tamaño del átomo, los científicos han definido un radio atómico teórico. Un radio atómico teórico es la mitad de la distancia media entre núcleos de átomos unidos entre ellos. Aunque esta distancia varía dependiendo de las propiedades del átomo, se puede calcular para cada núcleo, el tamaño de los orbitales atómicos (ver tabla). El tamaño de los átomos aumenta en función del número de electrones o más bien según la ocupación de los orbitales atómicos de los electrones de la capa externa, que está mucho menos ligada al núcleo que las capas internas.
Tamaño de los átomos
Imagen : Desde los años 1990 mediante microscopio de efecto túnel es posible ver y manipular los átomos individualmente en la superficie de un material. Esto permite realizar pequeñas estructuras atómicas que son la base de la nanotecnología. Para hacer este tipo de imagen, la punta muy fina del microscopio de efecto túnel escanea la superficie del material a unos pocos nanómetros de altura, emitiendo un voltaje constante. Pasando por encima de los orbitales atómicos, es capaz de registrar variaciones ínfimas de la corriente túnel que fluirá a la superficie. En la superficie del material, un pequeño flujo de electrones capaces de atravesar la barrera de potencial "efecto túnel", un fenómeno bien conocido de la mecánica cuántica. Esta corriente eléctrica se mide por el microscopio de efecto túnel y la punta reproduce fielmente la topografía de la superficie con una resolución del orden de 0,1 nanómetro o uno angstrom, es decir, el tamaño del átomo. .
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