El documento describe la historia y concepto del átomo desde la antigua Grecia hasta su descubrimiento moderno. Explica que los átomos son la unidad indivisible de la materia y están formados por un núcleo central de protones y neutrones rodeado por electrones. También define las moléculas como grupos de átomos unidos covalentemente que pueden ser discretas o polímeros de gran tamaño.
Se presenta el contenido de la Unidad I de la Unidad Currícular Química I para los Programas de Ingeniería Mecánica, industrial y Civíl de la Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda.
El átomo es un constituyente de la materia ordinaria, con propiedades químicas bien definidas, formado a su vez por constituyentes más elementales sin propiedades químicas bien definidas
2. 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
3. Constituyente materia ordinaria, con propiedades
químicas bien definidas, que mantiene su
identidad. Cada elemento químico está formado por
átomos del mismo tipo (con la misma estructura
electrónica básica), y que no es posible dividir
mediante procesos químicos. La masa del átomo
reside casi toda en el núcleo: cada electrón es apenas
1/1.840 con respecto a la masa de un protón o de un
neutrón (protones y neutrones tienen
igual masa).
4. Los protones y neutrones de un átomo se encuentran
ligados en el núcleo atómico, la parte central del
mismo. El volumen del núcleo es aproximadamente
proporcional al número total de nucleones, el número
másico A, lo cual es mucho menor que el tamaño del
átomo, cuyo radio es del orden de 105 fm o
1ångström (Å). Los nucleones se mantienen unidos
mediante la fuerza nuclear, que es mucho más intensa
que la fuerza electromagnética a distancias cortas, lo
cual permite vencer la repulsión eléctrica entre los
protones.
5. Los electrones en el átomo son atraídos por los
protones a través de la fuerza electromagnética.
Esta fuerza los atrapa en un pozo de
potencial electrostático alrededor del núcleo, lo
que hace necesaria una fuente de energía externa
para liberarlos. Cuanto más cerca está un electrón
del núcleo, mayor es la fuerza atractiva, y mayor
por tanto la energía necesaria para que escape.
6. Luego del descubrimiento del electrón
en 1897 por Joseph John Thomson, se determinó que
la materia se componía de dos partes, una negativa y
una positiva. La parte negativa estaba constituida por
electrones, los cuales se encontraban según este
modelo inmersos en una masa de carga positiva a
manera de pasas en un pastel (de la analogía del
inglés plum-pudding model) o uvas en gelatina.
7. Se llama molécula a un conjunto de al menos
dos átomos enlazados covalentemente que forman un
sistema estable y eléctricamente neutro, una
macromolécula puede estar constituida por miles o
hasta millones de átomos, típicamente enlazados en
largas cadenas. Cada molécula tiene un tamaño
definido y puede contener los átomos del mismo
elemento o los átomos de diversos elementos.
8. Moléculas discretas:
constituidas por un número bien definido de átomos,
sean estos del mismo elemento (moléculas
homonucleares, como el dinitrógeno o el fullereno) o
de elementos distintos (moléculas heteronucleares,
como el agua).
9. MACROMOLÉCULAS O POLÍMEROS:
constituidas por la repetición de una unidad
comparativamente simple o un conjunto limitado de
dichas unidades y que alcanzan pesos moleculares
relativamente altos.
10. La estructura molecular puede ser descrita de
diferentes formas. La fórmula molecular es útil para
moléculas sencillas, como H2O para el agua o NH3 para
el amoníaco, para moléculas más complejas, como las
que se encuentran comúnmente en química orgánica,
la fórmula química no es suficiente, y vale la pena usar
una fórmula estructural o una fórmula esqueletal, las
que indican gráficamente la disposición espacial de los
distintos grupos funcionales.