¿Son todos los átomos iguales?

Los átomos se nombran principalmente por el número de protones en el núcleo. El hidrógeno tiene uno, el helio como dos y así sucesivamente. Otros átomos de los que todos hemos oído hablar son oxígeno, carbono, hierro y níquel. Hay muchos más, algunos de los cuales probablemente no hayas escuchado.

No todos los átomos del mismo nombre son iguales. Junto con los protones, hay neutrones en el núcleo. Esto se nota agregando un número después del nombre. La mayor parte del uranio en la Tierra es “Uranio 238”, donde 238 es el “número de masa”. También hay algo de “uranio 235” en la Tierra. Tiene la misma cantidad de protones pero 3 neutrones menos. Es famoso porque es radiactivo (se puede romper, liberando energía).

[Corrección – U238 también es radioactivo, pero tiene una vida media más larga que U235]

Los átomos tienen electrones a su alrededor, en número igual a los protones, y algunos de ellos pueden eliminarse a veces, haciendo que el átomo tenga una carga eléctrica.

Todos los átomos con el mismo número atómico (número de protones) y número de masa (número de neutrones) actúan de la misma manera. Espero que alguien pueda responder si hay alguna diferencia, pero no hay “átomos viejos” o “rayados”.

Supondré que te refieres a todos los átomos del mismo elemento .

, una especie de

Todos se comportan de la misma manera, pero los átomos no son partículas elementales, sino que responden a condiciones ambientales como los campos eléctricos y magnéticos, por lo que un átomo de carbono en un campo magnético extremadamente fuerte tendrá sus orbitales de electrones ligeramente cambiados, lo que provoca el diamagnetismo. En un campo eléctrico fuerte tendrá un momento dipolo eléctrico inducido. Otros átomos son aún más susceptibles. Pero cada átomo de carbono responderá de la misma manera; para que puedas considerarlos “iguales” con esas calificaciones.

Tengo que responder esto con cuidado porque “lo mismo” tiene muchos significados.

Todos los átomos de hidrógeno son idénticos, están ubicados en diferentes lugares y se mueven en diferentes vectores relativos. El electrón para estos átomos idénticos se encuentra en solo un puñado de posibles estados de energía, pero cada átomo puede estar en el mismo estado o diferente de su vecino.

Un isótopo de hidrógeno, como el deutrio, es similar a los átomos de hidrógeno, pero tiene neutrones que le dan mayor masa. Y la estabilidad de estos isótopos varía de un elemento a otro.

Obviamente, los átomos de un elemento diferente no se parecen en nada al hidrógeno. Pero cada átomo será similar a su elemento-hermano. Idéntico, dentro del rango de diferencias que he enumerado anteriormente.

Pero si esta pregunta es si los átomos son exactamente iguales, un solo elemento que existe en varios lugares, no. Debido a que tienen las diferencias menores que enumeré anteriormente, claramente no es un átomo encontrado en todas partes.

No. Un átomo es una combinación de cualquier número de protones, cualquier número de electrones y cualquier número de neutrones.

Los átomos se clasifican principalmente por su número de protones, ya que este es el más relevante químicamente. Los átomos con el mismo número de protones se agrupan como “elementos”. Los elementos con el mismo número de neutrones se agrupan como “isótopos” de ese elemento. Y por último, los isótopos con el mismo número de electrones se agrupan como “iones” de ese isótopo.

En el mundo cuántico, dos electrones son indistinguibles entre sí. Son exactamente idénticos cuando tienen el mismo estado cuántico. Esto tiene consecuencias reales en el mundo clásico.

Dos átomos, igualmente en el mismo estado de energía y de la misma composición, son completamente idénticos. De nuevo, esto tiene consecuencias reales en el mundo clásico.

La razón por la cual los electrones o átomos enteros pueden entrar en el mismo estado es debido a un efecto curioso en la mecánica cuántica. Este efecto es lo que le dio al campo su nombre. “Quantum” significa “contable”. Literalmente, puedes contar el número de estados que un electrón puede tener en un átomo, y serán exactamente iguales para cualquier otro átomo de la misma composición.

No, hay muchos tipos de átomos; se enumeran en la tabla periódica de elementos, que es un buen punto de partida para conocer algunas de las diferencias:
Tabla periódica – Wikipedia en inglés simple, la enciclopedia libre
Átomo – Wikipedia simple en inglés, la enciclopedia libre

No. Diferentes átomos pueden ser estables, inestables, isótopos, etc.