Historia
considera también: Teoría atómica,
l del atomismo
El concepto que la materia se compone de unidades discretas y no se puede para dividir en ninguÌn arbitrariamente minúsculo o las pequeñas cantidades han estado alrededor para los millares de años, solamente estas ideas fue fundado en el razonamiento abstracto, filosófico algo que la experimentación y la observación empírica. La naturaleza de átomos en filosofía variada considerablemente en un cierto plazo y entre las culturas y las escuelas, y tenía a menudo elementos espirituales. Sin embargo, la idea básica del átomo fue adoptada por millares de los científicos de años más adelante porque explicó elegante nuevos descubrimientos en el campo de la química.
Las referencias más tempranas al concepto de átomos datan la India antigua en el siglo VI BCE. El Nyaya y el Vaisheshika enseña teorías elaboradas desarrolladas de cómo los átomos combinaron en objetos más complejos (primero en pares, entonces los tríos de pares). Las referencias a los átomos en el oeste emergieron un siglo más adelante Leucippus cuyo estudiante, Democritus, sistematizó sus opiniones. En alrededor 450 el BCE, Democritus acuñó los atomos término, que significaron el " uncuttable". Los conceptos sin embargo indios y griegos del átomo fueron basados puramente en la filosofía, ciencia moderna han conservado el nombre acuñado por Democritus. El elemento del término vino ser definido, en 1789 por el Antonio Lavoisier, para significar las sustancias básicas que no podrían ser más futuras analizadas por los métodos de química.
En 1803, el John Dalton utilizó el concepto de átomos para explicar porqué los elementos reaccionaron siempre en las proporciones simples, y porqué ciertos gases disolvieron mejor en agua que otras. Él propuso que cada elemento consista en los átomos de un tipo solo, único, y que estos átomos podrían ensamblar el uno al otro, formar compuestos químicos.
En 1827 un Roberto Brown del botánico de Británicos utilizó un microscopio para mirar los granos de polvo que flotaban en agua. Él llamó su " errático del movimiento; " del movimiento browniano ;. Desaulx sugerido en 1877 que el fenómeno fuera causado por el movimiento termal de las moléculas de agua, y en el 1905 Albert Einstein produjo el primer análisis matemático del movimiento, así confirmando la hipótesis.
En 1897, el JJ Thomson, a través de su trabajo sobre los rayos catódicos, descubrió el electrón y su naturaleza subatómica, que destruyeron el concepto de átomos como siendo unidades indivisibles. Más adelante, Thomson también creó una técnica para separar diversos tipos de átomos a través de su trabajo sobre los gases ionizados, que llevaron posteriormente al descubrimiento de isótopos.
Thomson creyó que los electrones fueron distribuidos uniformemente a través del átomo, balanceado por la presencia de un mar uniforme de la carga positiva. Sin embargo, en 1909, el experimento de la hoja de oro fue interpretado por el Rutherford de Ernesto como sugiriendo que la carga positiva de un átomo y la mayor parte de su masa fuera concentrada en un núcleo en el centro del átomo (el modelo del Rutherford), con los electrones moviendo en órbita alrededor de él tener gusto de los planetas alrededor de un sol. En 1913, el Niels Bohr agregó a mecánicos de Quantum en este modelo, que ahora indicó que los electrones eran bloqueados o confined en órbitas bien definidas, y podría saltar entre éstos, pero no podría torcer en espiral libremente hacia adentro o hacia fuera en estados intermedios.
En 1926, Erwin Schrödinger, usar oferta 1924 de s de DeBroglie Louis 'que todas las partículas se comportan a un grado como ondas, desarrollada un modelo matemático del átomo que describió los electrones como formas de onda tridimensionales algo que partículas del punto. Una consecuencia de usar formas de onda para describir electrones es que es matemáticamente imposible obtener los valores exactos para la posición y el ímpetu de una partícula en cualquier momento a tiempo; éste se conocía como el principio de incertidumbre . En este concepto, porque cada medida de una posición uno podía obtener solamente una gama de valores probables para el ímpetu, y viceversa. Aunque este modelo fuera difícil de conceptuar visualmente, podía explicar muchas observaciones del comportamiento atómico que no podrían los modelos anteriores, por ejemplo ciertos patrones espectrales estructurales y de los átomos más grandes que el hidrógeno. Así, el modelo planetario del átomo fue desechado a favor de uno que describió zonas orbitales alrededor del núcleo donde está más probable un electrón dado de existir.
En 1913, el Frederick Soddy descubrió que allí aparecido ser varios elementos en cada posición respecto a la tabla atómica. El isótopo del término fue acuñado por el Margarita Todd como nombre conveniente para estos elementos. El desarrollo del espectrómetro total permitió que la masa exacta de átomos fuera medida. El Francisco Guillermo Aston utilizó esta técnica para demostrar que los elementos tenían isótopos de diverso Massachusetts. Estos isótopos variaron por las cantidades del número entero, llamadas la regla de número entero . La explicación para estos diversos isótopos atómicos aguardó el descubrimiento del neutrón, una partícula neutral-cargada con una masa similar al protón, por el James Chadwick en 1932. Los isótopos entonces fueron explicados como los elementos con el mismo número de protones, pero diversos números de neutrones dentro del núcleo.
Alrededor 1985, el Steven Chu y los compañeros de trabajo en los laboratorios de Bell desarrolló una técnica para bajar las temperaturas de átomos usar los lasers en el mismo año, equipo llevado por el Guillermo D. Phillips manejado para contener los átomos del sodio en una trampa magnética . La combinación de estas dos técnicas y de un método basado en el efecto de Doppler, desarrollado por el Claude Cohen-Tannoudji y su grupo, permite que una pequeña cantidad de átomos sean refrescados a las temperaturas muy bajas. Esto permite que llevans los átomos sean estudiados con la gran precisión, y más adelante al descubrimiento de la condensación de Bose-Einstein.
Componentes
Partículas subatómicas
considera también:
la partícula subatómica Aunque el átomo del de la palabra denotó original una partícula que no se puede cortar en partículas más pequeñas, en uso científico moderno el “átomo” se compone de las partículas subatómicas del vario que las partículas componentes de un átomo consisten en el electrón, del protón y, para los átomos con excepción hydrogen-1, del neutrón .
El electrón es en gran medida el menos masivo de estas partículas en 9.11×10-31 el kilogramo, con una carga eléctrica negativo y un tamaño en cuanto a los cuales sea tan pequeño sea actual inmensurable. Los protones tienen una carga positiva y una masa 1.836 por el del electrón, en 1.6726×10-27 kilogramo, aunque los cambios atómicos de la energía de enlace puedan reducir esto. Los neutrones no tienen ninguna carga eléctrica y tienen una masa libre de 1.839 por la masa de electrones, o 1.6929x10-27 kilogramo. Los neutrones y los protones tienen dimensions&mdash comparable; en la orden de 2.5×10-15 m— aunque la “superficie” de estas partículas no se defina muy agudamente.
En el modelo estándar de la física, los protones y los neutrones se componen de las partículas elementales llamadas los Quarks . El quark es un tipo del fermio, uno de los dos componentes básicos del matter— el otro ser el Lepton, cuyo el electrón es un ejemplo. Hay seis diversos tipos de quarks, y cada uno tiene una carga eléctrica fraccionaria de +2/3 o − 1/3. Los protones se componen dos encima de los quarks y de un quark abajo, mientras que un neutrón consiste en uno encima de quark y de dos abajo quarks. Esta distinción explica la diferencia en masa y la carga entre las dos partículas. Los quarks son ligados por la fuerza nuclear fuerte, que es mediada por los Gluons que el gluon es un miembro de la familia de bosones que sean las partículas elementales que median las fuerzas físicas
Núcleo
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l núcleo atómico Todos los protones y neutrones encuadernados en un átomo componen un núcleo atómico denso, masivo, y colectivamente se llaman los nucleones aunque la carga positiva de protones los haga rechazarse, ellos son limitados junto con los neutrones por un potencial atractivo corto-extendido llamado las granes fuerzas residuales . En las distancias más pequeñas que 2.5 el fm, las granes fuerzas residuales es más fuerte que la fuerza de culombio, así que puede superar la repulsión mutua entre los protones en el núcleo. El radio de un núcleo es aproximadamente igual a de A; fm, donde está número el A total de nucleones. Esto es mucho más pequeño que el radio del átomo, que está en la orden de 105 fm.
Los átomos del mismo elemento tienen el mismo número de protones, llamado el el número atómico . Dentro de un solo elemento, el número de neutrones puede variar, determinando el isótopo de ese elemento. El número de neutrones concerniente a los protones determina la estabilidad del núcleo, con ciertos isótopos experimentando el decaimiento radiactivo .
El número de protones y de neutrones en el núcleo atómico puede ser modificado, aunque éste pueda requerir energías muy altas debido a las granes fuerzas. La fusión nuclear ocurre cuando los protones o los neutrones adicionales chocan con el núcleo. La fisión nuclear es el proceso opuesto, haciendo el núcleo emitir una cierta cantidad de nucleons— generalmente con decaimiento radiactivo. El núcleo se puede también modificar con el bombardeo por las partículas subatómicas o los fotones de la alta energía. En tales procesos que cambien el número de protones en un núcleo, el átomo se convierte en un átomo de un diverso elemento químico.
La fusión de dos núcleos que tengan números atómicos más bajos que el hierro y el níquel es un proceso exotérmico que lanza más energía que se requiere para traerlos juntos. Es este proceso energy-releasing que hace fusión nuclear en las estrellas una reacción independiente económicamente. Las pérdidas netas de energía de la reacción de fusión también significan que la masa de los núcleos fundidos es más baja que la masa combinada de los núcleos individuales. La energía lanzada (el E ) es descrita por fórmula masa-energía de la equivalencia de s de Albert Einstein ', del E ; = el bujía métrica ², donde está la pérdida y el el m totales c es la velocidad de la luz .
La masa del núcleo es menos que la suma de las masas de las partículas separadas. La diferencia entre estos dos valores es la energía de enlace del núcleo. Es la energía se emite que cuando las partículas individuales vienen juntas formar el núcleo. Para núcleos más pesados, la energía de enlace comienza a disminuir. Eso significa que los procesos de la fusión con los núcleos que tienen números atómicos más altos es un proceso endotérmico . (Estos núcleos más masivos no pueden experimentar una reacción de fusión de la producción de energía que pueda sostener el equilibrio hidrostático de una estrella.) En átomos con colmo o cocientes muy bajos de protones a los neutrones, la energía de enlace llega a ser negativa, dando por resultado un núcleo inestable.
Nube de electrón
considera también:
la nube de electrón
Los electrones en un átomo son limitados a los protones en el núcleo por la fuerza electromágnetica . Electrones, como con otras partículas, tener características de una partícula y de una onda. La nube de electrón es una región donde cada electrón reside dentro de un tipo de la onda derecha tridimensional dentro del pozo potencial electrostático que rodea el núcleo mucho más pequeño. Esta condición de la onda derecha es caracterizada por un orbitario atómico, que es una función matemática que define la probabilidad que un electrón aparecerá estar en una localización particular cuando se mide su posición. Solamente un discreto (o cuantificado) fijó de estos orbitarios existe alrededor del núcleo, como otros patrones de onda posibles producen los efectos de interferencia que destruirían la onda derecha.
Cada orbitario atómico corresponde a un nivel de energía particular del electrón. El electrón puede cambiar su estado a un nivel de una energía más alta absorbiendo un fotón con suficiente energía para alzarla en el nuevo estado de quántum. Asimismo, a través de la emisión espontánea, un electrón en un estado de una energía más alta puede caer a un estado de una energía más baja mientras que irradia exceso de la energía como fotón. Estos valores característicos de la energía, definidos por las diferencias en las energías de los estados de quántum, son responsables de las líneas espectrales atómicas
Características
Un elemento consiste en todos los átomos que tengan el mismo número de protones en sus núcleos. Cada elemento puede tener mdash múltiple de los isótopos ; núcleos con números específicos de protones y de neutrones. Incluso el hidrógeno, el más simple de elementos, tiene el deuterio de los isótopos y tritio . Los elementos sabidos forman una gama continua de números atómicos del hidrógeno hasta el elemento 118, Ununoctium . Todos los isótopos sabidos de elementos con los números atómicos mayor de 82 son radiactivos.
Masa
considera también:
la masa atómica
Porque la gran mayoría de la masa de un átomo viene de los protones y de los neutrones, el número total de estas partículas en un átomo se llama el número total . La masa de un átomo en descanso se expresa a menudo en las unidades totales atómicas unificadas (u). Éstos se definen como duodécimo de la masa de un átomo libre Carbon-12, que es aproximadamente 1.66× 10-27 kilogramo. Un átomo tiene una masa aproximadamente igual al número total por la unidad total atómica.
Definir el topo para un topo de un elemento con la masa atómica 1 u tiene una masa de 1 gramo. Un topo contiene siempre el mismo número de átomos (o de moléculas), sobre 6.022× 1023, que se conoce como Avogadro constante (NA).
Tamaño
considera también:
l radio atómico Los átomos carecen un límite externo bien definido, así que las dimensiones se describen generalmente en términos de distancias entre dos núcleos cuando los átomos son consolidados. El radio varía con la localización de un átomo en la carta atómica, su tipo del vínculo químico, número (que de la coordinación es el número total de vecinos de un átomo central en un compuesto químico) y estado de la vuelta . El átomo más pequeño es helio con un radio de 31 P., mientras que el mayor conocido es el cesio en 298 P. Aunque el hidrógeno tenga un número atómico más bajo que el helio, el radio calculado del átomo de hidrógeno es el cerca de 70% más grande. Las dimensiones atómicas son mucho más pequeñas que las longitudes de onda de la luz (400– 700 el nanómetro ) no pueden ser vistas tan usar un microscopio óptico . Sin embargo, los átomos individuales se pueden observar usar un microscopio el hacer un túnel de la exploración.
Las varias analogías se han utilizado para demostrar el minuteness del átomo. Un pelo humano típico es cerca de 1 millón de átomos de carbón en anchura. Un Virion del VIH es la anchura de 800 átomos de carbón y contiene cerca de 100 millones de totales de los átomos. Una bacteria de Escherichia Coli contiene quizás 100 mil millones átomos, y una célula humana típica áspero 100 átomos trillón. Una mota del polvo pudo contener 3 átomos trillón. Una sola gota del agua contiene cerca de 2 átomos del sextillón (2×1021) de oxígeno, y dos veces tantos átomos de hidrógeno. Si una manzana fuera magnificada al tamaño de la tierra, después los átomos en la manzana serían aproximadamente el tamaño de la manzana original.
Decaimiento radiactivo
considera también:
l decaimiento radiactivo
Cada elemento tiene uno o más isótopos que tengan núcleos inestables que estén conforme al decaimiento radiactivo, haciendo el núcleo emitir partículas o la radiación electromágnetica. La radiactividad puede ocurrir cuando el radio de un núcleo es grande comparado al radio de las granes fuerzas, que actúa solamente sobre distancias en la orden de 1 fm.
Hay tres formas importantes de decaimiento radiactivo:
Se causa el decaimiento alfa cuando el núcleo emite dos protones y dos neutrones, formando un núcleo del helio, o la partícula alfa. El resultado de la emisión es un nuevo elemento con un número atómico de un más bajo.
El decaimiento beta es regulado por la fuerza débil, y los resultados de una transformación de un neutrón en un protón, o un protón en un neutrón. El primer es acompañado por la emisión de un electrón y de un Antineutrino, mientras que el segundo causa la emisión de un positrón y de un neutrino . Las emisiones del electrón o de positrón se llaman las partículas beta. El decaimiento beta cambia el número atómico del núcleo.
El decaimiento gamma resulta de un cambio en el nivel de energía del núcleo a un estado más bajo, dando por resultado la emisión de la radiación electromágnetica. Esto puede ocurrir siguiendo la emisión de una partícula alfa o beta de decaimiento radiactivo.
Un número de formas menos comunes de decaimiento radiactivo que dan lugar a la emisión de algunas de estas partículas por otros mecanismos, o a diversas partículas, se detallan en el artículo principal arriba.
Cada isótopo radiactivo tiene un period&mdash característico del tiempo de decaimiento; el &mdash del período ; eso es determinada por la cantidad de hora necesaria para la mitad de una muestra de decaer. Éste es un proceso del decaimiento exponencial que disminuye constantemente la proporción del isótopo restante por el 50% cada período.
Momento magnético
considera también: Momento de dipolo magnético del electrón,
nuclear del momento magnético
Las partículas elementales poseen una característica mecánica del quántum conocida como vuelta . Esta característica es equivalente a la posesión del ímpetu angular, dando a esta característica un componente direccional, aunque las partículas ellos mismos no se puedan decir para girar. Los electrones particularmente son " " del ½ de la vuelta; partículas, al igual que protones y los neutrones. La vuelta de un átomo es determinada por las vueltas de sus componentes constitutivos, y cómo la vuelta es distribuido y arreglado entre los componentes subatómicos.
La vuelta de un átomo determina su momento magnético, y por lo tanto las características magnéticas de cada elemento. En muchos elementos, los electrones se aparean para arriba con uno a, con uno de cada par de electrones en una vuelta encima del estado y el otro en el contrario, estado de la vuelta abajo. Así las vueltas se anulan, reduciendo el momento de dipolo magnético total a cero. En elementos ferromagnéticos tales como hierro sin embargo, uno de los electrones es desparejado y el átomo puede experimentar un momento magnético neto en la ausencia de un campo magnético externo. Cuando el momento magnético de muchos elementos ferromagnéticos se alinea, el material puede producir un campo macroscópico mensurable.
El núcleo de un átomo puede también tener una vuelta neta. La alineación de estos núcleos se alinea normalmente en direcciones al azar debido a el equilibrio termal . Sin embargo, porque ciertos elementos (tales como xenon-129 ) que es posible al polarizar a la proporción significativa de los estados de vuelta nuclear para alinearlo en el mismo direction— una condición llamó la hiperpolarización . Esto tiene usos importantes en la proyección de imagen de resonancia magnética .
Niveles de energía
considera también: Nivel de energía, línea espectral atómica
l
Cuando un electrón está limitado a un átomo, tiene una energía potencial que sea inverso proporcional a su distancia del núcleo. Esto es medida por la cantidad de energía necesaria para desatar el electrón del átomo, y dada generalmente en unidades de los electronvoltios (eV). En el modelo mecánico del quántum, un electrón encuadernado puede ocupar solamente un sistema de estados centrados en el núcleo, y cada estado corresponde a un nivel de energía específico. El estado de la energía más baja de un electrón encuadernado se llama el estado de tierra, mientras que un electrón en un nivel de una energía más alta está en un estado emocionado.
Para que un electrón a la transición entre dos diversos estados, debe absorber o emitir un fotón en una energía que empareja la diferencia en la energía potencial de esos niveles. La energía de un fotón emitido es proporcional a su frecuencia, así que estos niveles de energía específicos aparecen como vendas distintas en el espectro electromágnetico . Cada átomo tiene un espectro característico que dependa de su carga nuclear, de los subshells llenados por los electrones y de las interacciones electromágneticas entre los electrones.
Cuando un espectro continuo de la energía se pasa a través de un gas o de un plasma, algo de la energía es absorbida por los átomos, haciendo electrones cambiar su nivel de energía. Estos electrones emocionados emiten espontáneo esta energía como fotón, viajando en una dirección al azar, y tan gota de nuevo a niveles de una energía más baja. Así los átomos se comportan como un filtro que forman una serie de las vendas de absorción oscuras o las líneas espectrales en la salida de la energía. Las medidas espectroscópicas de la fuerza y de la anchura de las varias líneas espectrales permiten la composición y las características físicas de una sustancia que se determinará.
Si un electrón encuadernado está en un estado emocionado, un fotón que obra recíprocamente con la energía apropiada puede causar la emisión estimulada de un fotón con un nivel de energía que empareja. Para que esto ocurra, el electrón debe caer a un estado de una energía más baja que tenga una diferencia de la energía el emparejar de la energía del fotón que obra recíprocamente. El fotón emitido y el fotón que obra recíprocamente entonces se moverán de paralelamente y con fases que emparejan. Es decir, los patrones de onda de los dos fotones serán sincronizados. Esta característica física se utiliza para hacer los lasers que pueden emitir un haz coherente de energía de la luz en una banda de frecuencia estrecha.
Cuando un átomo está en un campo magnético externo, las líneas espectrales se convierten en fractura en tres o más componentes; un fenómeno llamó el efecto de Zeeman . Esto es causada por la interacción del campo magnético con el momento magnético del átomo y de sus electrones.
Valencia
considera también:
la valencia (química)
La cáscara exterior del electrón de un átomo en su sin combinar el estado se conoce como la cáscara de la valencia, y los electrones adentro esa cáscara se llama los electrones de la valencia el número de los electrones de la valencia determinan la vinculación comportamiento con otros átomos. Los átomos tienden al químicamente reaccionan con uno a de una forma que llene sus cáscaras externas de la valencia.
Los elementos químicos se exhiben a menudo en una tabla periódica que se presente para exhibir características químicas que se repiten, y los elementos con el mismo número de electrones de la valencia forman a grupo que se alinea en la misma columna de la tabla. (Las filas horizontales corresponden al relleno de una cáscara del quántum de electrones.) Los elementos en la extrema derecha de la tabla tienen su cáscara externa llenada totalmente de los electrones, que da lugar a los elementos químicamente muy inertes conocidos como los gases nobles
Identificación
El microscopio el hacer un túnel de la exploración es una técnica para ver superficies en el nivel atómico. Este dispositivo utiliza el Quantum que hace un túnel el fenómeno de, que permite que las partículas pasen a través de una barrera que sería normalmente insuperable. Los electrones hacen un túnel con el vacío entre dos electrodos planares del metal, en los cuales está un átomo fijado por adsorción, proporcionando una densidad hacer un túnel-actual que pueda ser medida. La exploración de un pasado de mudanza del átomo (tomado como la extremidad) el otro (la muestra) permite el trazado de la dislocación de la extremidad contra la separación lateral para una corriente constante. El cálculo demuestra el grado a el cual las imágenes del exploración-hacer un túnel-microscopio de un átomo individual son visibles. Confirma que para el diagonal bajo, las imágenes del microscopio las dimensiones espacio-hechas un promedio de los orbitarios del electrón a través del levels&mdash cercano-lleno de la energía; la densidad local del nivel de Fermi de los estados .
Un átomo puede ser ionizado quitando uno de sus electrones. La carga eléctrica resultante hace la trayectoria de un átomo estar doblada cuando pasa a través de un campo magnético . El radio por el cual la trayectoria de un ion móvil es dada vuelta por el campo magnético es determinado por la masa del átomo. El espectrómetro total utiliza este principio para medir el Masa-a-carga el cociente de iones. Si una muestra contiene los isótopos múltiples, el espectrómetro total puede determinar la proporción de cada isótopo en la muestra midiendo la intensidad de las diversas vigas de iones. Las técnicas para vaporizar los átomos incluyen la espectroscopia de emisión atómica inductivo juntada del plasma y la espectrometría total inductivo juntada del plasma, que utilizan un plasma para vaporizar las muestras para el analyzation.
Un método área-más selectivo es la espectroscopia de pérdida de energía de electrón, que mide la pérdida de energía de un haz electrónico dentro de un microscopio electrónico de la transmisión cuando obra recíprocamente con una porción de una muestra. Un método aún más exacto de identificación es el espectroscopio de la punta de prueba del átomo que combina la espectroscopia total y una viga de ion para vaporizar e independiente para determinar y para trazar los átomos constitutivos. Más técnicas orientadas a granel están bien adaptadas a medir componentes atómicos en todas partes en la muestra grande mientras que los métodos atómicos de la escala encuentran uso en analizar los interfaces y el que dopan especie de .
Los espectros de los estados emocionados se pueden utilizar para analizar la composición atómica de las estrellas distantes . Las longitudes de onda ligeras específicas que se contienen en la luz observada de las estrellas se pueden separar hacia fuera y relacionar con las transiciones quantized en átomos libres del gas. Estos colores se pueden replegar usar una lámpara de descarga del gas que contiene el mismo elemento. El helio fue descubierto de esta manera en el espectro de nuestro sol 23 años antes de que fue encontrado en la tierra.
Usos
Los solos átomos han sido históricamente prohibitivo pequeños para cualquier uso científico. Los dispositivos se han construido recientemente que utilizan un solo átomo del metal conectado a través de los Ligands orgánicos para construir un solo transistor del electrón. Muchos experimentos han sido realizados atrapando y retardando los solos átomos usar el laser que refrescaba en una cavidad para ganar una mejor comprensión física de la materia.
Origen y estado actual
Nucleosynthesis
considera también: Nucleosynthesis
Los primeros núcleos de los elementos uno a cinco, incluyendo la mayor parte de el hidrógeno, el helio, el litio, esencialmente todo el deuterio y helium-3, y quizás algo del berilio y del boro en el universo, fueron creados teóricamente durante el nucleosynthesis grande, cerca de 3 minutos de la explosión después de la explosión grande . Los primeros átomos del (completo con los electrones encuadernados) fueron creados teóricamente 380.000 años después de la explosión grande; una época llamó la recombinación, cuando el universo de extensión refrescó bastantes para permitir que los electrones se ató a los núcleos. Desde entonces, los núcleos atómicos se han combinado en las estrellas con el proceso de la fusión nuclear para generar los átomos hasta el hierro.
Algunos átomos tales como lithium-6 se generan en espacio con el desconchado del rayo cósmico. Los elementos más pesados que el hierro fueron generados en las supernovas con el R-proceso y en las estrellas del AGB con el S-proceso, que implican la captura de neutrones por los núcleos atómicos. Algunos elementos, tales como plomo, formaron en gran parte con el decaimiento radiactivo de elementos más pesados.
Tierra
considera también: Historia la molécula
La mayor parte de los átomos que componen actual a la tierra y a todos sus habitantes estaban presentes en su forma actual en la nebulosa que se derrumbó fuera de una nube molecular para formar la Sistema Solar. El resto es el resultado del decaimiento radiactivo, y su proporción relativa se puede utilizar para determinar la edad de la tierra con la datación radiométrica . La mayor parte de el helio en la corteza de la tierra (el cerca de 99% del helio de pozos de gas, como se muestra por su abundancia más baja Helium-3 ) es un producto del Alfa-decaimiento .
Hay algunos átomos del rastro en la tierra que no estaban presentes al principio (es decir no " primordial"), ni son los resultados del decaimiento radiactivo. El carbono-14 es generado continuamente por rayos cósmicos en la atmósfera. Algunos átomos en la tierra se han generado artificial deliberadamente o como subproductos de reactores nucleares o de explosiones, incluyendo todo el plutonio y el tecnetio en la tierra. Del &mdash de los elementos transuránicos ; ésos con los números atómicos mayores que 92— el neptunio solamente del plutonio y ocurre naturalmente en la tierra. Todos los elementos transuránicos tienen cursos de la vida radiactivos más cortos que la edad actual de la tierra y todas las cantidades identificables de estos elementos hace mucho tiempo ha decaído así, a excepción de rastros primordial Pu-244 . La mayor parte de el plutonio y todo el neptunio en la tierra son generados por la captura de neutrón en el uranio Oregón.
La mayor parte de los átomos en la superficie de la tierra están limitados en las varias moléculas. Para los gases y los ciertos líquidos y sólidos moleculares (tales como agua y azúcar ), las moléculas son la división más pequeña de materia que conserve características químicas; sin embargo, hay también muchos sólidos y líquidos que se hacen de átomos, pero no contiene las moléculas discretas tales como sales, rocas y metales líquidos y sólidos así, la mayor parte de la masa del Earth— mucha de la corteza, y toda la capa y core— no se hace de moléculas identificables. La materia atómica forma algo los arreglos conectados, que carecen el tipo particular de orden interrumpida en reducida escala que se asocie a la materia molecular. Es decir, forman pequeño, limitan fuerte colecciones de átomos sostenidos a otras colecciones de átomos por fuerzas mucho más débiles.
La mayoría de las moléculas se componen de átomos múltiples; por ejemplo, una molécula del agua es una combinación de dos átomos del hidrógeno y de un átomo del oxígeno . El término “molécula” en gases se ha utilizado como sinónimo para las partículas fundamentales del gas, lo que su estructura. Esta definición da lugar a algunos tipos de gases (por ejemplo los elementos inertes que no forman compuestos, tales como neón ), que tiene “moléculas” el consistir en solamente de un solo átomo.
Formas raras
Se ha presumido que un " Isla del " de la estabilidad ; existe para los elementos pesadísimos (con números atómicos sobre 103) que tienen un núcleo que sea relativamente estable contra decaimiento radiactivo. El candidato más probable a un átomo pesadísimo estable, Unbihexium, tiene 126 protones y 184 neutrones.Cada partícula de la materia tiene una partícula correspondiente de la antimateria con la carga eléctrica opuesta. Así el positrón es a positivamente - el anti-electron cargado y el antiprotón es a negativamente - equivalente cargado de un protón. Por las razones que no están todavía claras, las partículas de la antimateria son raras en el universo. Por lo tanto no se ha descubierto ningunos átomos de la antimateria todavía. El Antihydrogen, las contrapartes de la antimateria del hidrógeno, primero fue producido en el laboratorio de la CERN en el Ginebra en 1995.
Otros átomos exóticos han sido creados substituyendo uno de los protones, de los neutrones o de los electrones por otras partículas que tienen la misma carga. Por ejemplo, un electrón se puede substituir por un más masivo Muon, formando un átomo de Muonic. Los átomos tales como éstos se pueden utilizar para probar las predicciones fundamentales de la física.
Ver también
Atomismo
Teoría atómica
Mecánicos de quántum básicos
Vínculo químico
Átomo exótico
Divisibilidad infinita
Ionización
Lista de las partículas
Modelo nuclear
Tabla periódica
Isótopo radiactivo
Superatom
Elemento transuránico
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