The uncertain location of electrons - George Zaidan and Charles Morton

La incierta ubicación de los electrones - George Zaidan y Charles Morton

Traductor: Pablo Castelo Revisor: Eliana Toranza

You probably know that all stuff is made up of atoms

Probablemente saben que todas las cosas están hechas de átomos

and that an atom

y que un átomo

is a really, really, really, really tiny particle.

es una partícula muy, muy, muy pequeña.

Every atom has a core,

Cada átomo tiene un núcleo,

which is made up of at least one

que está hecho de al menos

positively charged particle

una partícula con carga positiva

called a proton,

llamada protón,

and in most cases,

y en la mayoría de los casos,

some number of neutral particles called neutrons.

algún número de partículas con carga neutral llamadas neutrones.

That core is surrounded

Ese núcleo está rodeado

by negatively charged particles called electrons.

por partículas con carga negativa llamadas electrones.

The identity of an atom is determined

La identidad de un átomo se determina

only by the number of protons in its nucleus.

solo con el número de protones en su núcleo.

Hydrogen is hydrogen because it has just one proton,

El hidrógeno es hidrógeno porque solo tiene un protón,

carbon is carbon because it has six,

el carbono es carbono porque tiene seis,

gold is gold because it has 79,

el oro es oro porque tiene 79,

and so on.

y así sucesivamente.

Indulge me in a momentary tangent.

Permítanme tomar una tangente por un momento.

How do we know about atomic structure?

¿Cómo es que conocemos la estructura de los átomos?

We can't see protons, neutrons, or electrons.

No podemos ver protones, neutrones ni electrones.

So, we do a bunch of experiments

Así que, hacemos muchos experimentos

and develop a model for what we think is there.

y desarrollamos un modelo de lo que creemos que hay ahí.

Then we do some more experiments

Luego hacemos más experimentos

and see if they agree with the model.

y vemos si concuerdan con el modelo.

If they do, great.

Si es así, genial.

If they don't, it might be time for a new model.

Si no, entonces es momento de crear otro modelo.

We've had lots of very different models for atoms

Hemos tenido muchos modelos diferentes para los átomos

since Democritus in 400 BC,

desde Demócrito en el año 400 a. C.,

and there will almost certainly

y habrá seguramente

muchos más por venir.

be many more to come.

Okay, tangent over.

Bien, fin de la tangente.

The cores of atoms tend to stick together,

Los núcleos de los átomos tienden a permanecer juntos,

but electrons are free to move,

pero los electrones se mueven libremente,

and this is why chemists love electrons.

y es por eso que los químicos amamos a los electrones.

If we could marry them,

Si pudiéramos casarnos con ellos,

we probably would.

probablemente lo haríamos.

But electrons are weird.

Pero los electrones son raros.

They appear to behave either as particles,

Parecen comportarse como partículas,

like little baseballs,

como pequeñas pelotas de béisbol,

or as waves, like water waves,

o como ondas, como olas en el agua,

depending on the experiment that we perform.

dependiendo del experimento que apliquemos.

One of the weirdest things about electrons

Una de las cosas más raras de los electrones

is that we can't exactly say where they are.

es que no podemos decir exactamente dónde están.

It's not that we don't have the equipment,

No es porque no tenemos el equipo adecuado,

it's that this uncertainty

sino que esta incertidumbre

is part of our model of the electron.

es parte de nuestro modelo de los electrones.

So, we can't pinpoint them, fine.

Entonces, no podemos definir su ubicación. Bien.

But we can say there's a certain probability

Pero podemos decir que hay cierta probabilidad

of finding an electron in a given space

de encontrar un electrón en cierto lugar

around the nucleus.

alrededor del núcleo.

And that means that we can ask the following question:

Y eso significa que podemos plantear la siguiente pregunta:

If we drew a shape around the nucleus

Si dibujáramos una figura alrededor del núcleo

such that we would be 95% sure

de modo que estemos un 95 % seguros

of finding a given electron within that shape,

de encontrar un electrón dentro de esa figura,

what would it look like?

¿cómo sería?

Here are a few of these shapes.

Estas son algunas de esas figuras.

Chemists call them orbitals,

Los químicos las llaman orbitales,

and what each one looks like

y su forma

depends on, among other things,

depende de, entre otras cosas,

how much energy it has.

cuánta energía tienen.

The more energy an orbital has,

Entre más energía tenga un orbital,

the farther most of its density is

más alejada estará su densidad

from the nucleus.

del núcleo.

By they way, why did we pick 95%

Por cierto, ¿por qué tomamos 95 %

and not 100%?

y no el 100 %?

Well, that's another quirk

Bueno, esa es otra peculiaridad

of our model of the electron.

de nuestro modelo del electrón.

Past a certain distance from the nucleus,

A partir de cierta distancia del núcleo,

the probability of finding an electron

la probabilidad de encontrar un electrón

starts to decrease

comienza a reducirse

more or less exponentially,

más o menos exponencialmente,

which means that while it will approach zero,

esto significa que aunque se aproxima a cero,

it'll never actually hit zero.

nunca será cero, realmente.

So, in every atom,

Entonces, en cada átomo,

there is some small, but non-zero, probability

hay una pequeña, pero no nula, probabilidad

that for a very, very short period of time,

de que por un periodo muy, muy corto

one of its electrons

uno de sus electrones

is at the other end of the known universe.

se encuentre en el otro extremo del universo.

But mostly electrons stay close to their nucleus

Pero la mayoría de los electrones se mantienen cerca de su núcleo

as clouds of negative charged density

como nubes de carga negativa

that shift and move with time.

que se mueven y cambian con el tiempo.

How electrons from one atom

La forma en que los electrones de un átomo

interact with electrons from another

interactúan con los electrones de otro

determines almost everything.

determina casi todo.

Atoms can give up their electrons,

Los átomos pueden ceder electrones,

surrendering them to other atoms,

entregándolos a otros átomos,

or they can share electrons.

o pueden compartirlos.

And the dynamics of this social network

Y la dinámica de esta red social

are what make chemistry interesting.

es lo que hace a la química interesante.

From plain old rocks

Desde simples rocas antiguas

to the beautiful complexity of life,

hasta la bella complejidad de la vida,

the nature of everything we see,

la naturaleza de todo lo que vemos,

hear,

escuchamos,

smell, taste, touch, and even feel

saboreamos,

olemos,

tocamos,

y hasta de lo que sentimos

is determined at the atomic level.

está determinada a nivel atómico.