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Química de bachillerato beta
Curso: Química de bachillerato beta > Unidad 1
Lección 1: Clasificación y estructura de la materiaElementos, átomos y partículas subatómicas
Un átomo es la unidad más pequeña de un elemento que mantiene las propiedades de este. Cada átomo tiene una estructura con carga que consiste en un núcleo, el cual esta compuesto por protones y neutrones, rodeado de electrones. Creado por Sal Khan.
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Transcripción del video
Cuando los humanos miramos el universo que
nos rodea, nos impresiona la complejidad y la diversidad de todas las cosas que vemos,
desde la escala de cosas en el cosmos: como las estrellas -esta es una foto de
nuestro sol- hasta una escala más humana, e incluso hasta la escala microscópica -esta
es una imagen de un coronavirus-. Parece que hay un número infinito de cosas por ahí, pero la
pregunta interesante que siempre ha existido es: ¿hay algunas piezas fundamentales, algún
conjunto más pequeño, un conjunto finito de cosas que podemos juntar para construir toda
esta complejidad? En la antigüedad pensaban que tal vez en el fuego, el agua y el viento, pero
ahora sabemos que hay cosas llamadas elementos y los hemos clasificado en la tabla periódica de los
elementos. Hoy conocemos cerca de 118 elementos, pero podríamos descubrir más. Lo que es
impresionante es que toda la materia que conocemos en el universo se compone de
combinaciones de estos elementos. Ahora, lo que es aún más sorprendente es que la mayor
parte de lo que experimentamos en nuestra vida cotidiana se compone de un subconjunto aún más
pequeño de estos elementos. Por ejemplo, casi el 99% de la masa en la Tierra se compone de estos
8 elementos, y si nos miramos a nosotros mismos, si miras tu mano o te miras en el espejo, la vida
tal como la conocemos se compone principalmente de estos 6 elementos: hidrógeno, carbono, nitrógeno,
oxígeno, fósforo y azufre. La Tierra y la vida se componen de otros elementos, pero es asombroso
cuánta complejidad existe y cuánto se puede hacer con combinaciones de las cosas que vemos
en la tabla periódica de los elementos. Ahora, la siguiente pregunta es: muy bien,
podemos hacer cosas con estos elementos, pero y si siguiéramos cortando un elemento o si
tuviéramos que seguir reduciendo una sustancia, ¿cuál es la unidad más pequeña que mantiene las
propiedades de un elemento? Probablemente hayas escuchado la palabra, esa unidad se conoce como
átomo y los átomos se pueden descomponer a aún más, de hecho un átomo tiene un núcleo y dentro
de ese núcleo hay partículas subatómicas conocidas como protones y neutrones. Y hablando de una
escala muy, muy pequeña, que es difícil precisar, podríamos imaginar a los electrones moviéndose
alrededor de ese núcleo. Los protones tienen carga positiva, los neutrones tienen carga neutra y los
electrones tienen carga negativa, pero todas las cosas de las que estamos hablando están compuestas
de combinaciones de estas tres partículas fundamentales. Y lo que es especialmente genial
es que un átomo es principalmente espacio libre: tenemos un núcleo denso, pero luego estos
electrones simplemente están yendo de un lado a otro en un espacio prácticamente libre, y lo que
realmente le da a un átomo las propiedades de un elemento específico es el número de protones que
tiene. Así, por ejemplo, lo que hace que un átomo sea hidrógeno es que tiene un protón; lo que hace
que un átomo sea cloro es que tiene 17 protones. La cantidad de electrones puede cambiar, lo
que cambiará su carga, y eso podría cambiar la forma en que interactúa con otros átomos,
pero todavía se clasificará como, por ejemplo, carbono, Independientemente de cuántos electrones
tenga. Y de manera similar el número de neutrones no afecta su carga sino que afectará la masa con
la que estamos tratando. Pero incluso si cambia el número de neutrones y tenemos la misma cantidad de
protones, digamos 6, todavía sigue siendo carbono: si tenemos 6 protones no importa cuántos neutrones
o electrones tengamos, seguirá siendo un átomo de carbono. Y es realmente interesante apreciar lo
pequeños que son los átomos. Si lo pensamos sólo como un número, el ancho de, digamos, un átomo
de carbono, y hay átomos más pequeños como un átomo de hidrógeno o un átomo de helio, pero el
ancho de un átomo de carbono es aproximadamente 1 x 10¯¹⁰ metros. Otra forma de pensar en esto, y
depende del contexto en el que veamos el carbono, pero hablando en términos generales, si tomáramos
10 millones de carbonos y los pusiéramos uno al lado del otro, tendríamos aproximadamente 1 metro
de ancho. O si queremos impresionarnos aún más, podemos decir que si tuviéramos alrededor
de 10 millones de carbonos y los pusiéramos uno al lado del otro eso sería aproximadamente 1
milímetro. Así que trata de calcular un milímetro, un milímetro, según la resolución de tu pantalla,
podría ser algo así: aquí podría haber 10 millones de carbonos dependiendo del tamaño en el que mires
este video, sólo en este espacio que tenemos aquí. Si esto no te sorprende lo suficiente, otra forma
de pensar en esto es que se estima que hay más átomos en un grano de arena que granos de arena en
todas las playas de la Tierra; y si eso aún no te sorprende en términos generales, si tomáramos una
manzana e hiciéramos una manzana del tamaño de la Tierra, entonces un átomo de esa manzana sería
del tamaño de una manzana. Puedes escuchar esto de nuevo y procesarlo. Otra forma de pensarlo
es que un átomo de manzana es para la manzana lo que una manzana es para toda la Tierra, de
modo que los átomos son diminutos, diminutos, diminutos. Aquí lo vamos a dejar, esto es bastante
alucinante para un video. En futuros videos descubriremos con más profundidad sobre átomos
y las partículas subatómicas que los componen, y hablaremos más sobre la clasificación
de los diferentes tipos de materia.