El átomo unidad básica de la materia, es la unidad de las partículas
más pequeñas que puede existir como sustancia simple (elemento químico), y que
puede intervenir en una combinación química,
su término en griego significa “indivisible”, propuesto en el siglo V a.n.e por
Demòcrito (filósofo griego 460 a.n.e – 357 a.n.e, escribió al menos 52 obras de diversos temas) y Leucipo (se sabe muy poco de él
supuestamente nació en Elea/Turquía),
quienes suponían que la materia
estaba formada por partículas indivisibles e indestructibles, la cual no tuvo
gran aceptación entre los filósofos griegos y romanos, así que el átomo fue
olvidado ya que la teoría de que el universo estaba compuesto por los cuatro
elementos: tierra, agua, fuego y aire, resulto mucho más popular, aceptada y
propagada por eruditos como Aristoteles. Juntos Demòcrito y Leucipo propusieron
la primera teoría atómica llamada la “Discontinuidad de la materia”
“Por
naturaleza existen sólo átomos y vacío”. (Demócrito)
El
siguiente avance significativo no se realizó hasta que en 1773 el químico biólogo
francés Antoine Laurent de Lavoisier (padre
de la química moderna) postulo su enunciado: “La materia no se crea ni se
destruye, simplemente se transforma”, la ley de conservación de la masa o ley
de conservación de la materia los cuales fueron demostrados más tarde por John
Dalton.
En
los siglos XVI y XVII fue el comienzo y desarrollo de la química experimental, donde el científico inglés John Dalton propuso
que la materia está formada por átomos,
este primer modelo atómico de Dalton aclara por primera vez el por qué las sustancias
químicas reaccionan en proporciones estequiomètricas fijas (enunciadas por
primera vez por Jeremias Benjamin Richer en 1792) (Ley de las proporciones
constantes), y por qué cuando dos sustancias reaccionan para formar dos o más
compuestos diferentes las proporciones de estas reacciones son números
enteros (Ley de las proporciones múltiples); por ejemplo 12g de Carbono
( C ), puede reaccionar con 16g de oxigeno (O2) para formar monóxido
de carbono (CO) o pueden reaccionar con 32g de oxígeno para formar dióxido de
carbono (CO2), los átomos pueden combinarse para formar compuestos químicos;
John Dalton luego de medir la masa de los reactivos y productos de una reacción
concluyó que las sustancias están compuestas de átomos esféricos idénticos para
cada elemento pero diferentes de un elemento a otro.
Cada
átomo se compone de un núcleo y uno o más electrones (con carga eléctrica negativa)
unidos al núcleo, el núcleo está
compuesto de uno o más protones (con carga eléctrica positiva) y típicamente un
número similar de neutrones (carga eléctrica +/- haciéndoles neutros); si el número
de protones y electrones es igual ese átomo es eléctricamente neutro; si un átomo
tiene más o menos electrones que protones entonces tiene una carga global
negativa o positiva y se denomina ion (anión si es negativa y catión si es
positiva)
Posteriormente
a existido una serie de modelos atómicos, a partir de los años 1960 y 1970
aparecieron evidencias experimentales y modelos teóricos que sugerían que los propios nucleones (neutrones,
protones) y mesones (piones) que constituyen el núcleo atómico estarían formados
por constituyentes fermionicos más elementales denominados quarks.
El
número de protones en el núcleo define a que elemento químico pertenece el átomo:
por ejemplo todos los átomos de cobre contienen 29 protones; el número de
neutrones define el isótopo (el mismo lugar) del elemento (un mismo elemento químico
puede estar constituido por átomos diferentes, es decir sus números atómicos
son iguales pero el nùmero de neutrones es distinto); el número de electrones
incluye en las propiedades magnética de le átomo.
Los
átomos pueden unirse de formas invariables a otros u otros átomos por enlaces químicos
(en los cuales se comparten los electrones de dichos átomos) para formar compuestos
químicos tales como las distintas moléculas, por ejemplo en la molécula de agua
(H2O) hay dos átomos de hidrógeno y uno de oxigeno (el cuerpo humano por
ejemplo está formado en un 70% por agua; el cerebro posee en el 85% de su masa)
La
capacidad de los átomos de asociarse o disociarse es responsable de la mayor
parte de los cambios físicos observados en la naturaleza.
La
estructura básica de la materia orgánica de la que están compuestos los seres
vivos, es la misma de la materia inorgánica, en efecto ambas consisten en partículas
de infinitiva pequeñez llamadas moléculas a su vez integradas por átomos.
En los seres vivos predominan algunos elementos
químicos llamados biogenéticos:
Carbono, Hidrogeno, Oxigeno, Nitrógeno,
Azufre, Fósforo, Sodio, Potasio, Calcio y Magnesio, siendo los tres primeros
los fundamentales que se combinan en la materia viva; una característica de los
elementos biogenéticos es su escaso
peso atómico de ahí su idoneidad para formar la materia viviente.
Los elementos pesados en cambio no
aparecen en la célula sino en el mundo inorgánico.
Los organismos vivos están compuestos
de una variedad limitada de átomos, pero la variedad de moléculas es enorme, debido a que su composición el elemento
central es el CARBONO, el cual puede
formar cadenas y una gran diversidad de compuestos en la mayor parte se combina
con el hidrógeno, el oxígeno y una gran variedad de distintos elementos.
Aunque es enorme la diversidad de
sustancias que componen a los seres vivos por sus semejanzas estructurales es
posible agruparlas en ciertas categorías gracias a las combinaciones de los elementos
que generan compuestos orgánicos de tres tipos: los glúcidos o azucares, los lípidos
o grasas y los prótidos o proteínas; a estos se suman los ácidos nucleicos, el
agua y las sales minerales.
