domingo, 3 de marzo de 2013

El tamaño de los átomos

El átomo es la menor porción de un elemento químico que puede ser considerada como tal. Podemos imaginarnos, entonces, que dividiendo progresivamente un elemento en porciones cada vez más pequeñas alguna vez llegaremos al átomo. Cuando queremos medir dimensiones, volúmenes y masas de los átomos, nos enfrentamos a valores extremadamente pequeños, con los que no estamos acostumbrados a trabajar.


 

Un átomo mide aproximadamente 1 Ångström de diámetro, es decir, una diez millonésima parte de un milímetro, la cien millonésima parte de un centímetro, o la diez mil millonésima parte de un metro. 
Esto significa que en un centímetro caben diez millones de Ångström, o que colocando átomos seguidos, uno al lado de otro, necesitaríamos alrededor de 10.000.000.000 (diez mil millones) de ellos para cubrir la distancia de 1 metro.





El tamaño del átomo está determinado por las órbitas más exteriores de sus electrones; precisamente 1 Ångström de diámetro aproximadamente que decíamos antes.

En el centro del átomo está el núcleo, cuyo diámetro es muchísimo menor que el del átomo (aproximadamente 10.000 veces menor), tan pequeño como 0,000.000.000.001 cm, lo que equivale a 1*10-12 cm. Y, a  muchísima distancia de éste, unas ligeras y casi inexistentes nubes, distribuidas en varios niveles más o menos alejadas, creadas por minúsculos electrones, fantasmagóricos y de extraña existencia, en movimiento. Es decir, un pequeño núcleo y casi nada a su alrededor.

Para hacernos una idea, si imaginamos que el núcleo de un átomo cualquiera tuviese el tamaño de una pelota de tenis, los electrones (más pequeños incluso que la mota de polvo más pequeña, para mantener la misma proporción) de la capa más externa del átomo, estarían girando a unos seis cientos cincuenta metros de distancia (la longitud de seis campos y medio de fútbol en línea). Y en el espacio intermedio no hay NADA.

En cuanto al volumen, el espacio ocupado por el núcleo es tan pequeño que se necesitarían alrededor de 1.000.000.000.000 (un billón) de núcleos, para cubrir el volumen ocupado por un sólo átomo. Si el volumen del núcleo fuera de 1 litro (un tetrabrik de leche), todo el átomo tendría el mismo volumen que el ocupado por un depósito de 10 km de largo, por 10 km de ancho, por 10 metros de profundidad (un lago de 100 kilómetros cuadrados y diez metros de profundidad). 






Por eso, teniendo en cuenta que el núcleo de un átomo es un billón de veces más pequeño que el volumen que ocupa el propio átomo, y que los electrones tienen una masa (1840 veces menor) y un volumen prácticamente despreciables, en comparación con el núcleo, podemos asegurar que, toda la materia que compone el átomo tan sólo ocupa un 0,0000000001% de su volumen total, o lo que es lo mismo, que el átomo está... ¡¡¡ VACÍO !!! , o casi y, por lo tanto, todas las cosas que podemos ver y tocar son casi en su totalidad vacío porque casi no existen. "Y nosotros estamos hechos de átomos..."

Como dijo Cropper, si se expandiese un átomo hasta el tamaño de una catedral, el núcleo sólo sería del tamaño de una mosca, aunque una mosca muchos miles de veces más pesada que la propia catedral.

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