Cómo hacer un modelo 3D de un átomo

Un átomo, como quizás hayas escuchado, a menudo se le llama el componente ordinario más pequeño de materia que existe. Los átomos constan de componentes individuales (algunos de los cuales incluyen sus propios componentes subatómicos), pero un átomo, que mide aproximadamente 1 × 10^-10 m de ancho, es la partícula más pequeña que conserva las propiedades individuales de un todo más grande.

Se conocen las formas básicas aproximadas de los átomos, con los protones y neutrones agrupados en una bola en el núcleo y los electrones mucho más pequeños se desplazan a una distancia relativamente amplia del diminuto (alrededor de 1 × 10⁻¹⁵ m de ancho) núcleo. Esto le permite construir modelos tridimensionales o "3D" de átomos en la clase o en casa.

Los tipos de átomos individuales se denominan elementos, y cada elemento tiene un nombre, por ejemplo, hidrógeno, rubidio o neón. Estos elementos nombrados están numerados del uno al 118 en la tabla periódica de los elementos. Estas

Puede obtener una estimación del número de neutrones de un elemento restando su número atómico de su masa atómica, que se encuentra en la parte inferior central de los cuadros de elementos en la mayoría de las tablas periódicas. Mientras que los protones y neutrones son del orden de solo 10⁻²⁷ kg, un electrón es unas 2.000 veces menos masivo.

Los protones cargados positivamente y los neutrones neutros están a una distancia considerable de los electrones mucho más pequeños cargados negativamente, como planetas en el sistema solar, excepto que la posición de cualquier electrón no se puede conocer con precisión en ningún instante, probabilidad. Sin embargo, para los propósitos del modelo de átomo 3D, piense en un átomo como similar a un pequeño sistema de un cuerpo astronómico central y sus satélites.

Afortunadamente, no necesitará ningún equipo elegante, pero debería ser visualmente impactante. Cualquier tipo de pelotas de goma o similares funcionará; es útil si vienen en diferentes colores, y es útil si puede escribir en ellos con un marcador mágico (y mejor aún si puede borrar fácilmente la tinta más adelante).

De la tabla periódica, O tiene un número atómico de 8 y una masa atómica muy cercana a 16.0. Un modelo de átomo de oxígeno en 3D o Por lo tanto, la imagen mostraría ocho protones y ocho neutrones en el núcleo y ocho electrones en algún lugar fuera del núcleo. Los protones y neutrones podrían ser bolas que se distinguen solo por su color; los electrones están mejor representados en este esquema por bolas mucho más pequeñas.

Modelo 3D de átomo de argón: De la tabla de elementos, el argón (Ar) tiene un número atómico de 18 y una masa atómica de 39,95. Esto significa que se puede suponer que un átomo de argón típico tiene alrededor de 40 - 18 = 22 neutrones que acompañan a sus 18 protones.

• Las diferentes manifestaciones de un mismo átomo que varían solo en el número de neutrones se denominan isótopos. El número de protón más neutrón de un isótopo dado se da usando un superíndice a la izquierda junto al símbolo del elemento.

Por tanto, este átomo podría estar representado por 18 bolas de protones (pagtinta) y 22 bolas de neutrones (norteavy) en un cúmulo globular, con un anillo de 18 bolas de electrones (o canicas) espaciadas uniformemente alrededor de este núcleo. En realidad, los electrones rodearían el núcleo en una "nube", no en un anillo plano como el sistema solar, y asumirían formas geométricas aproximadas de acuerdo con sus niveles de energía, o capas.

Modelo de átomo de calcio: El calcio tiene dos protones más y, por lo tanto, dos electrones más que el argón, por lo que puede construirlo fácilmente sobre una "base" de un átomo de argón. Sin embargo, es útil saber algo sobre los electrones de valencia para comprender por qué los dos nuevos electrones pertenecen más lejos del núcleo que los electrones del argón.

Esto se debe a que el argón es un gas noble, lo que significa que su capa de electrones más externa está llena. Su posición más a la derecha en la tabla periódica indica esto. El calcio, en la columna 2 de la tabla, tiene dos electrones de valencia. Este tema, sin embargo, va más allá del alcance de las ideas de proyectos de átomos para la escuela.