¿Están Vacíos los Átomos del Agua y del Cristal?
La percepción común sobre la naturaleza de los átomos a menudo genera confusiones, especialmente al comparar diferentes estados de la materia, como el agua y el cristal. Aunque se pueda pensar que los átomos del cristal son «vacíos», es fundamental entender que todos los átomos poseen características similares, independientemente del estado físico. Mientras que el agua, en su forma líquida, puede deformarse, el cristal, siendo un sólido, mantiene su forma fija.
La Naturaleza de los Átomos y sus Electrones
La pregunta central es si los átomos pueden considerarse vacíos. La respuesta es clara: no están completamente vacíos. Cada átomo tiene una probabilidad de presencia de electrones en torno a su núcleo. Estos electrones generan un campo electromagnético cuántico, que es esencial para entender las interacciones entre los átomos. Gracias a este campo, se forman barreras que impiden que los átomos de agua escapen del vaso que los contiene, manteniendo su cohesión interna.
Interacciones entre Átomos: Repulsión y Atracción
Desde el punto de vista de la física clásica, sabemos que las partículas con carga similar se repelen, mientras que las de carga opuesta se atraen. Los electrones, al tener carga negativa, se repelen entre sí, pero son atraídos por núcleos positivos. Esta dinámica permite que el agua se adhiera al cristal y, al mismo tiempo, mantenga su integridad molecular a través de fuerzas de cohesión entre sus propias moléculas.
La Mirada Cuántica y el Principio de Exclusión de Pauli
La visión cuántica complementa esta comprensión al establecer que no pueden existir dos electrones en el mismo estado energético. Si los átomos de cristal ya tienen sus electrones organizados en posiciones específicas, un átomo de agua no puede penetrar esas áreas ocupadas, lo que limita su capacidad para atravesar el cristal.
Ruth Lazkoz es doctora en física y catedrática en la Universidad del País Vasco.
Coordinación y redacción: Victoria Toro.
Pregunta enviada vía email por Carlos Miguel Vega Gómez.
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