Cómo obtener el volumen del núcleo de un átomo

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Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images

El estudio de los átomos brinda muchos detalles sobre las propiedades físicas de los elementos que conforman nuestro universo. Los científicos del mundo antiguo pensaban que el átomo era la porción divisible más pequeña del universo. Los científicos modernos descubrieron, sin embargo, que el átomo estaba formado por un núcleo rodeado por electrones y cada núcleo estaba a su vez formado por protones y neutrones. El núcleo del átomo solo representa 1/100.000 del volumen total del este. Descubre como determinar el volumen del núcleo de cualquier elemento.

Selecciona el elemento de interés y registra el número atómico del elemento. Para hallar el volumen del núcleo, primero debes hallar su radio.

Usa la ecuación derivada del trabajo pionero de Rutheford sobre los átomos y sus núcleos. La ecuación define el radio del núcleo como el producto de la ecuación R = R0 * A^1/3. A es el número atómico del elemento de interés y R0 es una constante que varía de 1,1 a 1m2 femtómetros (fm), dependiendo del caso.

Calcula el radio del núcleo insertando el número atómico del elemento de interés dentro de la ecuación y calculando la respuesta. Por ejemplo, supón que el elemento en cuestión es el número 8, carbono, y usa el valor 1,1 fm (1 fm = 1 x 10^-15 m). Mantén las unidades en metros. Inserta el número atómico en la ecuación y resuelve para R. R = R0A^1/3 = 1.1 x 10^-15 x 8^(1/3) = 1.1 x 10^-15 x 2 = 2.2 x 10^-15 m.

Escribe la ecuación geométrica para el volumen de una esfera para calcular el volumen del núcleo. La ecuación para el volumen de una esfera es V = 4/3 x pi x r^3, donde r es el radio de la esfera. El núcleo de un átomo tiene forma esférica para minimizar la energía necesaria para mantener juntas las partículas del núcleo.

Inserta el valor del radio del núcleo para obtener el volumen del núcleo del átomo. En el ejemplo: V = 4/3 x pi x r^3 = 4/3 x pi x (2.2 X 10^-15)^3 = 4.46 x 10^-44 m^3.