En 1913, Niels Bohr desarrolló su célebre modelo atómico. En este modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, ocupando la órbita de menor energía posible, o la órbita más cercana posible al núcleo.

Sin embargo, la idea que popular de un átomo es, hasta cierto punto, una distorsión esquemática, un modelo de comprensión para legos… un acercamiento que poco o nada se parece a la realidad. Los átomos no son tal y como se dibujan en los libros de texto. De hecho, los átomos distan de ser todos iguales: se diferencian muchísimo entre sí.

Densidades y formas

Según explica Santiago Álvarez en el libro De mujeres, hombres y moléculas, la densidad de los átomos puede variar en dos órdenes de magnitud de un elemento a otro, más de lo que varía la densidad de la Tierra desde la corteza hasta el núcleo:

Si calculamos por separado las densidades de la nube electrónica y del núcleo, en el caso del helio encontramos valores de 2×3 10¹⁷ y 3,52 x 10^-5 kg/m³, respectivamente. Es decir, la densidad del núcleo es unas 10²¹ veces mayor que la de su entorno de electrones. No disponemos de referencias en el mundo cotidiano para calibrar el significado de estas densidades. Ni siquiera el aire de la estratosfera tiene una densidad tan pequeña como la de la nube de electrones. Deberíamos subir hasta la termosfera, a unos 100 km por encima de la superficie de la Tierra, para encontrar una densidad comparable. En el caso del núcleo, solo una estrella de neutrones tiene una densidad tan alta, superado tan solo por la de los agujeros negros.

Tampoco los átomos son siempre esféricos. Y menos aún es esférico un átomo dentro de una molécula. Incluso los átomos de un mismo elemento pueden diferenciarse en una serie de atributos:

• Número de neutrones (en diferentes isótopos).
• Número de electrones (en múltiples estados de oxidación).
• Grado de emparejamiento de los electrones (en diversos estados de espín).
• Entorno molecular variable en número de coordinación y en estereoquímica que, además, afecta a la forma y el tamaño.

Así pues, podríamos afirmar que la propiedad invariante entre los átomos de un mismo elemento es su número atómico (número de protones de su núcleo), la propiedad que define un elemento químico, a pesar del hecho de que la reactividad química y su capacidad de formación de enlaces residen en los electrones de valencia.

De esta manera, ya no produce tanto sonrojo el escrito de Margaret Lucas Cavendish, duquesa de Newcastle, en su libro Poems and Fancies (1653):

• Átomos puntiagudos hacen el Fuego sutil, veloz y seco,
• Los Largos como flechas en el aire vuelan,
• Los Redondos se convierten en agua, húmeda,
• Los Cuadrados en Tierra, con Forma inamovible;
• Átomos cuadrados configuran duros Minerales,
• Los blandos vegetales se apropian de átomos redondos.

Con todo, necesitamos modelos para comprender la realidad, porque la realidad no es comprensible en toda su amplitud:

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La noticia

La densidad de átomos diferentes puede variar más que la densidad de la corteza terrestre y el núcleo

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Sergio Parra

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Según un nuevo estudio, la masa de todas nuestras cosas (edificios, carreteras, coches, etc.) supera ahora a la masa de todos los seres vivos del planeta.

No es extraño que sea así si tenemos en cuenta que la cantidad de nuevo material añadido cada semana es igual a la masa total de los casi 8.000 millones de personas de la Tierra (los seres humanos constituyen aproximadamente el 0,01% de la biomasa del planeta).

Masa elaborada: crecimiento exponencial

En 1900, la masa de los materiales humanos era solo el 3% de la biomasa total de la Tierra. Desde entonces, los materiales se han duplicado aproximadamente cada 20 años.

El exceso de hormigón y asfalto comenzó durante los años de auge entre la Segunda Guerra Mundial y la crisis del petróleo de 1973, cuando los países desarrollados comenzaron a construir.

En Xataka Ciencia

Los cortes de energía provocan más embarazos que, a su vez, empeoran la vida de las madres jóvenes

Mientras tanto, la biomasa total disminuyó gradualmente desde 1900 debido a la deforestación y otras razones. El aumento de la masa humana está impulsado por el uso de recursos geológicos: rocas, minerales y metales.

La masa creada por el ser humano finalmente superó la biomasa viva total de la Tierra este año. El momento de esa transición depende de si la biomasa contabiliza el agua. Si se incluye el agua, la biomasa seguirá siendo más grande que los materiales humanos hasta aproximadamente 2037.

Incluso así, las comparaciones son muy llamativas: los edificios y otra infraestructura pesan más que los árboles y arbustos del mundo. Y la masa de plástico es el doble que la de todos los animales.

En mundo puede dividirse en tres clases de materia en función de su propósito: la materia muerta, la materia viva y la materia elaborada. Analicemos cuantos billones de toneladas hay de cada tipo de materia en el mundo… y descubramos que ¡hay más materia hecha de vacas que de humanos!:

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Cada semana, la masa de todos nuestros objetos materiales añadadidos al mundo equivale a la masa de todos los habitantes del mundo

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