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Charla «La incierta ubicación de los electrones – George Zaidan y Charles Morton» de TED-Ed en español.
Ver la lección completa en: http://ed.ted.com/lessons/the-uncertain-location-of-electrons-george-zaidan-and-charles-morton
Los pequeños átomos que le dan forma a nuestro mundo están hechos de aún más pequeños protones, neutrones y electrones. Aunque el número de protones determina la identidad de un átomo, son los electrones –más específicamente, su ubicación exacta fuera del núcleo– los que dejan perplejos a los científicos. George Zaidan y Charles Morton nos muestran cómo hacer una estimación sobre la ubicación de esos pequeñísimos electrones.
Lección de George Zaidan y Charles Morton, animación de Karrot Animation.
- Autor/a de la charla: Charles Morton
- Fecha de grabación: 2013-10-14
- Fecha de publicación: 2019-03-01
- Duración de «La incierta ubicación de los electrones – George Zaidan y Charles Morton»: 212 segundos
Traducción de «La incierta ubicación de los electrones – George Zaidan y Charles Morton» en español.
Probablemente saben que todas las cosas están hechas de átomos y que un átomo es una partícula muy, muy, muy pequeña.
Cada átomo tiene un núcleo, que está hecho de al menos una partícula con carga positiva llamada protón, y en la mayoría de los casos, algún número de partículas con carga neutral llamadas neutrones.
Ese núcleo está rodeado por partículas con carga negativa llamadas electrones.
La identidad de un átomo se determina solo con el número de protones en su núcleo.
El hidrógeno es hidrógeno porque solo tiene un protón, el carbono es carbono porque tiene seis, el oro es oro porque tiene 79, y así sucesivamente.
Permítanme tomar una tangente por un momento.
¿Cómo es que conocemos la estructura de los átomos? No podemos ver protones, neutrones ni electrones.
Así que, hacemos muchos experimentos y desarrollamos un modelo de lo que creemos que hay ahí.
Luego hacemos más experimentos y vemos si concuerdan con el modelo.
Si es así, genial.
Si no, entonces es momento de crear otro modelo.
Hemos tenido muchos modelos diferentes para los átomos desde Demócrito en el año 400 a.
C., y habrá seguramente muchos más por venir.
Bien, fin de la tangente.
Los núcleos de los átomos tienden a permanecer juntos, pero los electrones se mueven libremente, y es por eso que los químicos amamos a los electrones.
Si pudiéramos casarnos con ellos, probablemente lo haríamos.
Pero los electrones son raros.
Parecen comportarse como partículas, como pequeñas pelotas de béisbol, o como ondas, como olas en el agua, dependiendo del experimento que apliquemos.
Una de las cosas más raras de los electrones es que no podemos decir exactamente dónde están.
No es porque no tenemos el equipo adecuado, sino que esta incertidumbre es parte de nuestro modelo de los electrones.
Entonces, no podemos definir su ubicación.
Bien.
Pero podemos decir que hay cierta probabilidad de encontrar un electrón en cierto lugar alrededor del núcleo.
Y eso significa que podemos plantear la siguiente pregunta: Si dibujáramos una figura alrededor del núcleo de modo que estemos un 95 % seguros de encontrar un electrón dentro de esa figura, ¿cómo sería? Estas son algunas de esas figuras.
Los químicos las llaman orbitales, y su forma depende de, entre otras cosas, cuánta energía tienen.
Entre más energía tenga un orbital, más alejada estará su densidad del núcleo.
Por cierto, ¿por qué tomamos 95 % y no el 100 %? Bueno, esa es otra peculiaridad de nuestro modelo del electrón.
A partir de cierta distancia del núcleo, la probabilidad de encontrar un electrón comienza a reducirse más o menos exponencialmente, esto significa que aunque se aproxima a cero, nunca será cero, realmente.
Entonces, en cada átomo, hay una pequeña, pero no nula, probabilidad de que por un periodo muy, muy corto uno de sus electrones se encuentre en el otro extremo del universo.
Pero la mayoría de los electrones se mantienen cerca de su núcleo como nubes de carga negativa que se mueven y cambian con el tiempo.
La forma en que los electrones de un átomo interactúan con los electrones de otro determina casi todo.
Los átomos pueden ceder electrones, entregándolos a otros átomos, o pueden compartirlos.
Y la dinámica de esta red social es lo que hace a la química interesante.
Desde simples rocas antiguas hasta la bella complejidad de la vida, la naturaleza de todo lo que vemos, escuchamos, saboreamos, olemos, tocamos, y hasta de lo que sentimos está determinada a nivel atómico.
https://www.ted.com/talks/george_zaidan_and_charles_morton_the_uncertain_location_of_electrons/