Que es el nivel atomico

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Que es el nivel atomico

Nivel atómico frente a nivel molecular

En las reacciones químicas ordinarias, el núcleo de cada átomo (y, por tanto, la identidad del elemento) permanece inalterado. Sin embargo, los electrones pueden añadirse a los átomos por transferencia desde otros átomos, perderse por transferencia a otros átomos o compartirse con otros átomos. La transferencia y el reparto de electrones entre los átomos rigen la química de los elementos. Durante la formación de algunos compuestos, los átomos ganan o pierden electrones y forman partículas cargadas eléctricamente llamadas iones (Figura \(\PageIndex{1})).

Figura \N(\PageIndex{1}): (a) Un átomo de sodio (Na) tiene igual número de protones y electrones (11) y no tiene carga. (b) Un catión de sodio (Na+) ha perdido un electrón, por lo que tiene un protón más (11) que electrones (10), lo que le confiere una carga global positiva, señalada con un signo más en superíndice.

Se puede utilizar la tabla periódica para predecir si un átomo formará un anión o un catión, y a menudo se puede predecir la carga del ion resultante. Los átomos de muchos metales del grupo principal pierden suficientes electrones para dejarlos con el mismo número de electrones que un átomo del gas noble anterior. Por ejemplo, un átomo de un metal alcalino (grupo 1) pierde un electrón y forma un catión con una carga 1+; un metal alcalinotérreo (grupo 2) pierde dos electrones y forma un catión con una carga 2+, y así sucesivamente. Por ejemplo, un átomo de calcio neutro, con 20 protones y 20 electrones, pierde fácilmente dos electrones. El resultado es un catión con 20 protones, 18 electrones y una carga 2+. Tiene el mismo número de electrones que los átomos del gas noble anterior, el argón, y se simboliza como Ca2+. El nombre de un ion metálico es el mismo que el del átomo de metal del que se forma, por lo que el Ca2+ se llama ion calcio.

Construir un átomo

En las reacciones químicas ordinarias, el núcleo de cada átomo (y, por tanto, la identidad del elemento) permanece inalterado. Sin embargo, los electrones pueden añadirse a los átomos por transferencia desde otros átomos, perderse por transferencia a otros átomos o compartirse con otros átomos. La transferencia y el reparto de electrones entre los átomos rigen la química de los elementos. Durante la formación de algunos compuestos, los átomos ganan o pierden electrones y forman partículas cargadas eléctricamente llamadas iones (Figura \(\PageIndex{1})).

Figura \N(\PageIndex{1}): (a) Un átomo de sodio (Na) tiene igual número de protones y electrones (11) y no tiene carga. (b) Un catión de sodio (Na+) ha perdido un electrón, por lo que tiene un protón más (11) que electrones (10), lo que le confiere una carga global positiva, señalada con un signo más en superíndice.

Se puede utilizar la tabla periódica para predecir si un átomo formará un anión o un catión, y a menudo se puede predecir la carga del ion resultante. Los átomos de muchos metales del grupo principal pierden suficientes electrones para dejarlos con el mismo número de electrones que un átomo del gas noble anterior. Por ejemplo, un átomo de un metal alcalino (grupo 1) pierde un electrón y forma un catión con una carga 1+; un metal alcalinotérreo (grupo 2) pierde dos electrones y forma un catión con una carga 2+, y así sucesivamente. Por ejemplo, un átomo de calcio neutro, con 20 protones y 20 electrones, pierde fácilmente dos electrones. El resultado es un catión con 20 protones, 18 electrones y una carga 2+. Tiene el mismo número de electrones que los átomos del gas noble anterior, el argón, y se simboliza como Ca2+. El nombre de un ion metálico es el mismo que el del átomo de metal del que se forma, por lo que el Ca2+ se llama ion calcio.

Qué es el nivel atómico en química

Mi investigación gira en torno a los estudios microscópicos de diferentes materiales, hasta el nivel atómico. Los métodos que utilizo son la microscopía electrónica y la tomografía de sonda atómica (APT). Trabajo con distintos materiales, desde el acero hasta los semiconductores. Una parte importante se refiere a los materiales utilizados en la industria nuclear, por ejemplo las aleaciones de circonio que se utilizan como tubos que contienen el combustible de dióxido de uranio. En este caso me interesa comprender los mecanismos de oxidación.

Las técnicas microscópicas que utilizo, tanto la microscopía electrónica como la APT, han experimentado un enorme desarrollo. En particular, la APT ha pasado de ser un método exótico y difícil a convertirse en una técnica relativamente utilizada. Con esta técnica es posible obtener imágenes de la distribución tridimensional de átomos individuales dentro de un pequeño volumen de una muestra. Hace diez años sólo se podían analizar los metales con APT, pero ahora también se pueden estudiar fácilmente los óxidos, los carburos y los semiconductores.

En mi propio campo principal, que es el análisis APT, el reto es ser capaz de obtener imágenes precisas de todos los átomos en un pequeño volumen; hoy en día detectamos alrededor del 40 % de los átomos, y las imágenes son un poco borrosas. En un sentido más amplio, el suministro de energía, a partir del viento, el sol o la energía nuclear, con un pequeño impacto climático es el reto futuro más excitante.

Disposición atómica

En las reacciones químicas ordinarias, el núcleo de cada átomo (y, por tanto, la identidad del elemento) permanece inalterado. Sin embargo, los electrones pueden añadirse a los átomos por transferencia desde otros átomos, perderse por transferencia a otros átomos o compartirse con otros átomos. La transferencia y el reparto de electrones entre los átomos rigen la química de los elementos. Durante la formación de algunos compuestos, los átomos ganan o pierden electrones y forman partículas cargadas eléctricamente llamadas iones (Figura \(\PageIndex{1})).

Figura \N(\PageIndex{1}): (a) Un átomo de sodio (Na) tiene igual número de protones y electrones (11) y no tiene carga. (b) Un catión de sodio (Na+) ha perdido un electrón, por lo que tiene un protón más (11) que electrones (10), lo que le confiere una carga global positiva, señalada con un signo más en superíndice.

Se puede utilizar la tabla periódica para predecir si un átomo formará un anión o un catión, y a menudo se puede predecir la carga del ion resultante. Los átomos de muchos metales del grupo principal pierden suficientes electrones para dejarlos con el mismo número de electrones que un átomo del gas noble anterior. Por ejemplo, un átomo de un metal alcalino (grupo 1) pierde un electrón y forma un catión con una carga 1+; un metal alcalinotérreo (grupo 2) pierde dos electrones y forma un catión con una carga 2+, y así sucesivamente. Por ejemplo, un átomo de calcio neutro, con 20 protones y 20 electrones, pierde fácilmente dos electrones. El resultado es un catión con 20 protones, 18 electrones y una carga 2+. Tiene el mismo número de electrones que los átomos del gas noble anterior, el argón, y se simboliza como Ca2+. El nombre de un ion metálico es el mismo que el del átomo de metal del que se forma, por lo que el Ca2+ se llama ion calcio.