¿Cuánto espacio hay entre las partículas? ¿De qué está hecho este espacio?

Bien donde?

En nuestra galaxia en nuestro radio, la densidad de masa promedio es 0.3 GeV / c ^ 2 / cm ^ 3. Esto significa que en el promedio de cada centímetro cúbico en nuestra galaxia hay 1/3 de un átomo de hidrógeno (más o menos). Dado que el volumen de un átomo es un Angstrom cúbico, esto significa que solo 1 parte en 10 ^ 30 está ocupada en promedio.

Si observa el Universo a mayor escala, tenemos más materia en nuestra galaxia que el promedio en un factor de 10 ^ 5, lo que significa que solo 1 parte en 10 ^ 35 está ocupada.

Si miras a la Tierra, que es material sólido y los átomos se tocan aproximadamente entre sí en todo el planeta, no hay espacio vacío. He escrito extensamente diciendo que hay una expresión tonta de que “99.X% de un átomo está vacío” es engañoso a incorrecto [*].

En la atmósfera, la densidad del aire a temperatura y presión estándar es 1/1000 de materia sólida, lo que significa que aproximadamente 1/1000 del volumen está lleno.

[*] Dado que todos los átomos tienen 99.999% de espacio vacío, ¿podemos decir que toda la materia física es en realidad un espacio vacío?

No estoy muy seguro de lo que quieres decir con espacio entre partículas. Hay algunos “espacios” de los que podemos hablar. De hecho, la mayor parte de la materia está hecha de espacio.
El radio atómico es del orden de [matemáticas] 10 ^ {- 10} m [/ matemáticas]. Esta es la distancia entre el núcleo y la órbita del electrón más externo. En contraste, el tamaño del núcleo es del orden de [matemática] 10 ^ {- 15} m [/ matemática] a [matemática] 10 ^ {- 14} m [/ matemática]. El ejemplo comúnmente citado para dar una idea de las escalas involucradas es dar el ejemplo de un guisante colocado en el medio de un estadio de fútbol.

El espacio interatómico o intermolecular en sólidos, líquidos y gases varía mucho. En sólidos, esta distancia es aproximadamente igual a 2 radios atómicos o 2 radios moleculares. Esto puede cambiar dependiendo del tipo de forma de cristal que tome el sólido, la densidad, etc. Para líquidos y gases, esto es mucho más difícil de calcular o incluso definir, ya que no tienen una estructura fija. Para el agua, la distancia intermolecular promedio es típicamente del orden de [matemáticas] 10 ^ {- 10} m [/ matemáticas] – [matemáticas] 10 ^ {- 9} m [/ matemáticas]. Para los gases, no se puede definir realmente, porque idealmente cada partícula de gas querría poner la mayor distancia posible entre ellas y otras partículas. La comparación de las densidades de aire y agua a temperatura y presión normales le dará una idea aproximada de cómo se deben acumular estos dos. El agua tiene una densidad de aproximadamente 1000 kg / m ^ 3 y el aire tiene una densidad de 1.2 kg / m ^ 3. Dado que la distancia va en cubos de volumen y el volumen es inverso a la densidad, la distancia intermolecular promedio debería ser aproximadamente 10 veces más en gases en comparación con los líquidos. Pero como dije antes, debido a que no hay una estructura fija, no creo que podamos definir una distancia intermolecular absoluta para gases (y líquidos compresibles).

En conclusión, ¡la mayoría de las cosas que sabemos están formadas casi por completo por espacio libre!