empiezan a aparecer montañas y valles que cada vez se hacen más
grandes e insondables.
Tiempo después, veremos que los peñascos de esas montañas son
enormes, hasta que llega un momento en que desaparecen dando
lugar a cristales transparentes entre los que hay grandes
espacios vacíos, dándonos la impresión de un enrejado
gigantesco.
Aumentamos la imagen y los cristales desaparecen, vemos ahora
multitud de partículas en constante movimiento, hemos llegado al
mundo molecular y esas partículas que se mueven son las
moléculas del cobre.
Seguimos ampliando la imagen y ahora nos encontramos en un
universo estelar, con sistemas solares separados por enormes
distancias y con verdaderos soles a cuyo alrededor giran
numerosas partículas a velocidades enormes, algunas de ellas se
desprenden como cometas y pasan a girar alrededor de otro sol.
Entre estos enormes espacios en que reina el movimiento, pasan
de repente como ráfagas, partículas fugaces, hemos llegado al
microcosmos y esos sistemas solares son los átomos del cobre.
Si observamos detalladamente veremos que algún electrón situado
en la órbita más alejada del núcleo de algún átomo se desprende
y vaga momentáneamente como un electrón libre, hasta que queda
atrapado por otro átomo que ha perdido asimismo un electrón
orbital y pasa a ser parte de este átomo.
Si observamos con más detalle un átomo de cobre, veremos que a
gran distancia de su núcleo, giran, en lugares opuestos, en la
órbita más cercana, dos electrones y que hay una segunda órbita
en la que, equidistantes giran otros ocho electrones, que hay
una tercera órbita, en la que también a distancias iguales giran
otros dieciocho electrones, tal parece que las órbitas están
dispuestas alrededor del núcleo, como las capas de una cebolla;
finalmente, un solitario electrón gira alejado en una última
órbita.
Es este solitario electrón el que a veces se desprende del átomo
bajo la tensión del campo eléctrico, dejando su órbita vacía,
que llega a ocupar eventualmente otro electrón libre.
Si calentamos nuestro alambre, veremos cómo nuestros átomos, se
agitan cada vez más violentamente y en su movimiento parecen
ocupar más lugar en el espacio, oponiendo más resistencia al
paso de aquellos electrones libres que tratan de pasar entre
ellos.
Si enfriamos nuestro alambre, sucede el efecto contrario, la
vibración de los átomos disminuye, siendo la temperatura, por lo
tanto, la velocidad a que estos átomos se agitan. De repente.
llegamos a una temperatura crítica, tal, que nuestros átomos
parecen estar casi en reposo y entre los espacios enormes que
dejan entre ellos, fluyen fácilmente los electrones libres, se
ha convertido nuestro alambre de repente en un superconductor.
Si en determinado momento inyectamos una cantidad de electrones
en un extremo de nuestro alambre, por ejemplo conectándolo a la
esfera de una botella de Leyden cargada, en la parte que estamos
observando en nuestro microscopio, veremos como todo el espacio
queda sometido a una tensión y cómo se desprenden algunos
electrones de las órbitas más alejadas de los núcleos, siguiendo
el impulso de esa onda y que otros electrones libres llegan a
ocupar esas órbitas momentáneamente vacías.
Si observamos el otro extremo del alambre, veremos que de él se
desprenden el mismo número de electrones que hemos inyectado,
tal parece que nuestro alambre quiere conservar la misma
cantidad total de electrones.
La velocidad del enjambre de electrones que se desplazan en
nuestro alambre es mucho menor que la velocidad del impulso de
presión que lo recorre, de hecho este impulso viaja a la
velocidad del rayo (literalmente).
Los electrones que inyectamos por un extremo no son los mismos
que salen por el otro, aunque nos sea imposible distinguirlos
por ser idénticos.
¡Este es nuestro conductor!
Resulta que esa materia sólida, brillante que constituye nuestro
alambre de cobre está realmente formada por vacíos insondables
en los que sólo existen partículas diminutas formadas por vacío
y pequeñas nubes de electrones girando alrededor de un minúsculo
núcleo.
Para darnos una idea de las distancias y proporciones: Si el
núcleo o protón de un átomo de hidrógeno fuera del tamaño de un
buque y estuviera en medio del océano Atlántico, el electrón
sería del tamaño de una lancha girando a enorme velocidad,
varias veces por segundo, en una trayectoria que pasaría por las
costas de Nueva York, Islandia, España, Africa y Brasil.
De otra forma, si el protón fuera una pelota de fútbol, colocada
en el centro del estadio Azteca de la ciudad de México, el
electrón sería una canica girando muchas veces por segundo, que
pasaría por la frontera de Estados Unidos, cerca de Cuba, por la
frontera con Guatemala y seguiría su camino por el Pacífico más
allá de las islas Marías.
Entre el electrón y el protón sólo hay espacio vacío en el que
existen los campos: eléctrico, magnético y gravitacional.
El hidrógeno monoatómico es estable al encontrarse constituido
por un solo átomo.
¿Qué sucedería si al protón del núcleo del átomo de hidrógeno le
agregáramos un neutrón?
Habríamos formado un elemento diferente del hidrógeno, del doble
de peso que éste, pero que químicamente no podríamos distinguir
del hidrógeno, por tener igualmente sólo un electrón orbital.
Estos átomos se han encontrado y a este elemento se le llama
deuterio o hidrógeno pesado. Es éste un isótopo (de igual forma)
del hidrógeno y ha servido entre otras cosas para hacer "agua
pesada".
Se ha encontrado aún otro elemento, el tritium cuyo núcleo tiene
un protón y dos neutrones, es un isótopo del hidrógeno de triple
peso.
¿Y qué me dicen de la molécula de agua?
Los químicos, nos explican que la molécula de agua, está formada
por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno.
El oxígeno es un elemento bastante más pesado que el hidrógeno.
El átomo de oxígeno tiene un núcleo l6 veces más pesado,
alrededor del cual giran en la órbita externa seis electrones.
Tal parece que en dicha órbita quedaran dos huecos por llenar,
hay dos electrones faltantes para completar esta órbita. Si al
átomo de oxígeno, le agregamos dos átomos de hidrógeno, los
electrones orbitales del hidrógeno ocupan los huecos de los
faltantes del oxígeno, quedando por lo tanto los átomos de
hidrógeno amarrados al de oxígeno por estos electrones
compartidos entre ambos.
No quedan en este conjunto electrones libres que permitan el
paso de una corriente eléctrica, siendo por lo tanto el agua
"pura", un buen aislador.
De hecho con agua "deionizada", (ya explicaremos esta
palabrita), es decir "pura", se limpian a presión los aisladores
de las líneas de alta tensión eléctrica y también sirve para
limpiar por dentro los cinescopios (esos tubos muy caros, de
vidrio, en cuya pantalla aparece la imagen), con que se
construyen las televisiones.
Como hemos visto, nuestros aisladores deben estar constituidos
por substancias que tengan fuertemente agarrados a sus
electrones, que no dejen electrones libres que permitan el paso
de la corriente eléctrica.
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