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Estructura

En el centro de este modelo de un átomo de helio está el núcleo. (No dibujado a escala)

Los "protones", "neutrones" y "electrones" forman los átomos. Por eso se les llama partículas subatómicas. Cada tipo de átomo puede diferir en el número de protones, neutrones y electrones. Según la actual teoría de la nube de electrones de los átomos: hay dos partes en el átomo, el "núcleo" y la "nube de electrones". El núcleo está formado por protones y neutrones, y a su vez cada uno de estos nucleones está formado por tripletes de partículas aún más pequeñas llamadas "quarks".

Núcleo

El núcleo es el centro del átomo y contiene los protones y neutrones. El núcleo es muy pequeño comparado con el tamaño de la nube de electrones. Esto significa que hay una gran cantidad de espacio vacío alrededor del núcleo. Los protones y neutrones de un átomo están en lugares específicos. Tanto los protones como los neutrones tienen una masa de alrededor de 1 uma (unidad de masa atómica) cada uno. La masa atómica de un átomo es, por lo tanto, la suma del número de protones y neutrones. (Los electrones son miles de veces más ligeros, por lo que no forman parte del cálculo).

Protones

Los protones tienen una carga positiva. El número de protones decide qué elemento es un átomo. Por ejemplo, si un átomo tiene un protón, significa que es un átomo de hidrógeno; sólo el hidrógeno puede tener un protón. En la tabla periódica, el número atómico del elemento es el mismo que su número de protones.

Neutrones

Los neutrones no tienen carga, pero ayudan a estabilizar el núcleo; si las cargas positivas de los protones estuvieran por sí mismas en el núcleo, se repelen entre sí y hacen que el núcleo sea menos estable. Los atomos del mismo elemento pero con diferente número de neutrones son llamados isótopos de cada elemento. Por ejemplo, el hidrógeno tiene tres isótopos naturales, uno sin neutrones, uno con un neutrón y uno con dos neutrones. Todos tienen un protón y por lo tanto todos son hidrógeno, pero debido a que difieren en el número de neutrones son isótopos diferentes. Algunos isótopos son radioactivos, lo que significa que se descomponen con el tiempo. Cierto isótopo radioactivo del carbono, llamado carbono-14 (carbono con una masa atómica de 14) es utilizado por los paleontólogos para descubrir la edad de los fósiles. Pueden hacerlo porque saben la velocidad a la que el carbono-14 se descompone.

Nube de elctrones

La parte exterior del átomo, la "nube de electrones", rodea el núcleo. De acuerdo con una teoría llamada mecánica cuántica, nunca sabemos la ubicación exacta o la velocidad de un electrón específico; sólo podemos decir la probabilidad de que esté en cualquier lugar. Si sabemos exactamente dónde está el electrón, no sabemos a qué velocidad va. Si sabemos lo rápido que va, igualmente, no podemos determinar dónde está ubicado exactamente. Un electrón tiene una carga negativa tan poderosa como la carga positiva de un protón. Algunos científicos solían pensar que los electrones orbitaban el núcleo como los planetas alrededor del sol, pero ahora sabemos que esto no es cierto. Los electrones se mueven de forma algo aleatoria alrededor del núcleo y son atraídos por la carga positiva de los protones del núcleo.

Átomos = Bloques de construcción

Los átomos son la base de la química y de todo lo que hay en el Universo. Deberías empezar recordando que la materia está compuesta de átomos. Los átomos y el estudio de los átomos son un mundo en sí mismos. Vamos a cubrir los fundamentos como la estructura atómica y la unión entre los átomos. A medida que aprendas más, puedes pasar a los tutoriales de bioquímica y ver cómo los átomos forman compuestos que ayudan al mundo biológico a sobrevivir.

Disposición de los electrones

Este modelo de Bohr muestra un átomo de bario, que tiene seis niveles de energía. El nivel de energía más cercano al núcleo es el primer nivel de energía.

Los electrones se organizan en "niveles de energía".

Nivel de energía	Número de electrones
Primero	2
Segundo	8
Tercero	18
Cuarto	32
Quinto	50
Sexto	72

Los niveles de energía no tienen que estar llenos para que los electrones estén en un nivel de energía más alto. Por ejemplo, el titanio tiene una configuración de electrones de 2-8-10-2. Eso significa que tiene 2 electrones en el primer nivel de energía, 8 en el segundo, 10 en el tercero y 2 en el cuarto.

Como se ha explicado antes, algunos átomos sólo tienen una cierta cantidad de electrones, por lo que algunos elementos no tienen tantos niveles de energía con electrones como otros.

El nivel de energía más externo se llama nivel de energía de valencia. Del mismo modo, los electrones del nivel de energía más externo se llaman electrones de valencia. Estos electrones ayudan a los átomos a combinarse en moléculas.