Los protones y electrones ejercen fuerzas mutuas entre ellos, mas o menos como si existiera una fuerza gravitacional entre ellos, por lo que se ha supuesto que las masas de estas partículas son portadoras de cierta carga eléctrica y que la fuerza de interacción entre ellas es entonces una fuerza eléctrica.
En la práctica estas fuerza eléctricas son de atracción entre partículas de naturaleza diferente (protones y electrones) y de repulsión entre las partículas de la misma naturaleza al igual que los polos de un imán, esto hace pensar en cargas de diferente naturaleza las que han sido convencionalmente denominadas positiva (+) para el protón y negativa (-) para el electrón.
Se ha demostrado además que la magnitud de las cargas de las partículas con independencia de la enorme diferencia de masa son iguales, por lo que el átomo normal (misma cantidad de protones y electrones) es una entidad neutra eléctricamente hablando. Esta carga de las partículas elementales es la menor cantidad de carga eléctrica que puede existir por lo que se ha convenido en denominar carga elemental.
Electrón
Un electrón es una partícula elemental estable cargada negativamente que constituye uno de los componentes fundamentales del átomo. Forma parte del grupo de los leptones. Fue la primera partícula elemental descubierta. Hacia finales del siglo XIX se dedicó un esfuerzo considerable a investigar las descargas eléctricas en los gases enrarecidos.
En 1895 Jean Perrin, analizando la carga eléctrica de los llamados rayos catódicos (catódico), demostró que transportaban carga negativa. Al poco tiempo, J.J. Thomson llevó a cabo el clásico experimento en el que consiguió determinar la carga específica de las partículas que constituían, según él, los rayos catódicos y que llamó electrones. A partir de la relación carga / masa (e / m) obtenida por Thomson, Millikan, mediante un experimento hecho célebre, pudo medir en el año 1909 la carga del electrón ey la masa m.
El descubrimiento del electrón inició una nueva etapa de la física y corroboró la hipótesis de que el electrón es una partícula elemental del Universo a partir de la cual se forman todos los átomos.
Se ha podido comprobar que la masa del electrón aumenta con la velocidad, de acuerdo con las predicciones de la mecánica relativista. También ha sido verificada la naturaleza ondulatoria del electrón.
La producción de electrones libres por diferentes procedimientos y su comportamiento en medios diversos han encontrado una extraordinaria aplicación práctica y han hecho desarrollar una nueva rama de la física y de la electricidad, la electrónica.
Los valores admitidos de la carga eléctrica y la masa del electrón son e = -1,602 189 2 (46) × 10-19 C, y me = 9,109 354 (47) × 10-31 kg.
Protón
Un protón es una partícula cargada positivamente que se encuentra dentro del núcleo atómico. El número de protones en el núcleo atómico es el que determina el número atómico de un elemento, como se indica en la tabla periódica de los elementos.
El protón tiene carga +1 (o, alternativamente, 1,602 x 10-19 culombios), exactamente lo contrario de la carga -1 que contiene el electrón. En masa, sin embargo, no hay competencia - la masa del protón es aproximadamente 1.836 veces mayor que la de un electrón.
El protón tenemos que dejar patente que fue descubierto en los primeros compases del siglo XX por el científico Ernest Rutherford. Concretamente en el año 1918 fue cuando dio a conocer la existencia de ese elemento. No obstante, otras figuras que abordaron dicha temática son J.J. Thompson o Eugene Goldstein.
En el caso del ámbito de la Química hay que subrayar el hecho de que cuando se habla de protón se está haciendo referencia a varios elementos posibles. Por un lado, aquel puede ser el catión de hidrógeno y también puede emplearse como el número atómico de protones que tiene un átomo en cuestión.
Neutrón
Un neutrón es una partícula subatómica contenida en el núcleo atómico. No tiene carga eléctrica neta, a diferencia de carga eléctrica positiva del protón. El número de neutrones en un núcleo atómico determina el isótopo de ese elemento. El primer indicio de la existencia del neutrón se produjo en 1930, cuando Walther Bothe y Becker, H. encontró que cuando la radiación alfa cayó sobre elementos como el litio y boro una nueva forma de radiación fue emitido.
Inicialmente, esta radiación se cree que es un tipo de radiación gamma, pero era más penetrante que cualquier radiación gamma conocido. El trabajo realizado por Irene Joliot-Curie y Joliot Frederick en 1932, aunque no refuta la hipótesis de la radiación gamma, no todo lo soporta bien.
En 1932, James Chadwick demostró que estos resultados no pueden ser explicados por los rayos gamma y propone una explicación alternativa de partículas sin carga de aproximadamente el mismo tamaño que un protón. Él fue capaz de verificar experimentalmente esta conjetura y así demostrar que el neutrón existía.
El neutrón está formado por tres quarks, un quark up y dos quarks abajo.
La masa del neutrón es ligeramente mayor que la del protón.
El neutrón no existe fuera largo del núcleo atómico, sólo unos meros 885 segundos (15 minutos) en promedio.
Masa: 1.67492729 × 10-27 kg
Carga: 0
Spin: 1/2
Debido a que el neutrón tiene un espín 1/2, es un fermión.
Positrón o Electrón positivo.
Electrón con carga positiva. La interacción con el electrón puede resultar en la aniquilación de ambos, con lo que se produce un par de fotones cuya energía equivale a la masa del par electrón-positrón. Esta propiedad define al positrón como la antipartícula asociada al electrón.
Es la antipartícula correspondiente al electrón, por lo que posee su misma masa y carga eléctrica (aunque de diferente signo, ya que es positiva). No forma parte de la materia ordinaria, sino de la antimateria, aunque se producen en numerosos procesos radioquímicas como parte de transformaciones nucleares.
El antielectrón es tan estable como el electrón, de hecho es idéntico al electrón en todos sus aspectos, excepto en su carga eléctrica. Su existencia puede ser indefinida. Aunque el promedio de vida es de una millonésima de segundo, hasta que se encuentra con un electrón, durante un momento relampagueante quedaran asociados el electrón y el positrón; ambas partículas giraran en torno a un centro de fuerza común.
Pero la existencia de este sistema, como máximo, durará una diezmillonésima de segundo ya que se combinan el positrón y el electrón. Cuando se combinan las dos partículas opuestas, se produce una neutralización mutua y literalmente desaparecen, no dejan ni rastro de materia (aniquilamiento mutuo). Pero como se sabe la materia al igual que la energía no puede desaparecer, como resultado de esto queda la energía en forma de radiación gamma. De tal forma como había sugerido el genio Albert Einstein: la materia puede convertirse en energía, y viceversa.
Cuando en el universo temprano los fotones eran convertidos continuamente en un par de positrones y electrones, y luego estos en fotones.
El positrón al ser una antipartícula correspondiente a un electrón, ya que esto poseen la misma carga eléctrica y la misma masa,(aunque de diferente signo, ya que es positiva), con el signo contrario (positivo).
Este no forma parte de la materia ordinaria, forma parte de la antimateria, a pesar de que se producen en determinados procesos radioactivos, es parte de las transformaciones nucleares.
En la práctica estas fuerza eléctricas son de atracción entre partículas de naturaleza diferente (protones y electrones) y de repulsión entre las partículas de la misma naturaleza al igual que los polos de un imán, esto hace pensar en cargas de diferente naturaleza las que han sido convencionalmente denominadas positiva (+) para el protón y negativa (-) para el electrón.
Se ha demostrado además que la magnitud de las cargas de las partículas con independencia de la enorme diferencia de masa son iguales, por lo que el átomo normal (misma cantidad de protones y electrones) es una entidad neutra eléctricamente hablando. Esta carga de las partículas elementales es la menor cantidad de carga eléctrica que puede existir por lo que se ha convenido en denominar carga elemental.
Electrón
Un electrón es una partícula elemental estable cargada negativamente que constituye uno de los componentes fundamentales del átomo. Forma parte del grupo de los leptones. Fue la primera partícula elemental descubierta. Hacia finales del siglo XIX se dedicó un esfuerzo considerable a investigar las descargas eléctricas en los gases enrarecidos.
En 1895 Jean Perrin, analizando la carga eléctrica de los llamados rayos catódicos (catódico), demostró que transportaban carga negativa. Al poco tiempo, J.J. Thomson llevó a cabo el clásico experimento en el que consiguió determinar la carga específica de las partículas que constituían, según él, los rayos catódicos y que llamó electrones. A partir de la relación carga / masa (e / m) obtenida por Thomson, Millikan, mediante un experimento hecho célebre, pudo medir en el año 1909 la carga del electrón ey la masa m.
El descubrimiento del electrón inició una nueva etapa de la física y corroboró la hipótesis de que el electrón es una partícula elemental del Universo a partir de la cual se forman todos los átomos.
Se ha podido comprobar que la masa del electrón aumenta con la velocidad, de acuerdo con las predicciones de la mecánica relativista. También ha sido verificada la naturaleza ondulatoria del electrón.
La producción de electrones libres por diferentes procedimientos y su comportamiento en medios diversos han encontrado una extraordinaria aplicación práctica y han hecho desarrollar una nueva rama de la física y de la electricidad, la electrónica.
Los valores admitidos de la carga eléctrica y la masa del electrón son e = -1,602 189 2 (46) × 10-19 C, y me = 9,109 354 (47) × 10-31 kg.
Protón
Un protón es una partícula cargada positivamente que se encuentra dentro del núcleo atómico. El número de protones en el núcleo atómico es el que determina el número atómico de un elemento, como se indica en la tabla periódica de los elementos.
El protón tiene carga +1 (o, alternativamente, 1,602 x 10-19 culombios), exactamente lo contrario de la carga -1 que contiene el electrón. En masa, sin embargo, no hay competencia - la masa del protón es aproximadamente 1.836 veces mayor que la de un electrón.
El protón tenemos que dejar patente que fue descubierto en los primeros compases del siglo XX por el científico Ernest Rutherford. Concretamente en el año 1918 fue cuando dio a conocer la existencia de ese elemento. No obstante, otras figuras que abordaron dicha temática son J.J. Thompson o Eugene Goldstein.
En el caso del ámbito de la Química hay que subrayar el hecho de que cuando se habla de protón se está haciendo referencia a varios elementos posibles. Por un lado, aquel puede ser el catión de hidrógeno y también puede emplearse como el número atómico de protones que tiene un átomo en cuestión.
Neutrón
Un neutrón es una partícula subatómica contenida en el núcleo atómico. No tiene carga eléctrica neta, a diferencia de carga eléctrica positiva del protón. El número de neutrones en un núcleo atómico determina el isótopo de ese elemento. El primer indicio de la existencia del neutrón se produjo en 1930, cuando Walther Bothe y Becker, H. encontró que cuando la radiación alfa cayó sobre elementos como el litio y boro una nueva forma de radiación fue emitido.
Inicialmente, esta radiación se cree que es un tipo de radiación gamma, pero era más penetrante que cualquier radiación gamma conocido. El trabajo realizado por Irene Joliot-Curie y Joliot Frederick en 1932, aunque no refuta la hipótesis de la radiación gamma, no todo lo soporta bien.
En 1932, James Chadwick demostró que estos resultados no pueden ser explicados por los rayos gamma y propone una explicación alternativa de partículas sin carga de aproximadamente el mismo tamaño que un protón. Él fue capaz de verificar experimentalmente esta conjetura y así demostrar que el neutrón existía.
El neutrón está formado por tres quarks, un quark up y dos quarks abajo.
La masa del neutrón es ligeramente mayor que la del protón.
El neutrón no existe fuera largo del núcleo atómico, sólo unos meros 885 segundos (15 minutos) en promedio.
Masa: 1.67492729 × 10-27 kg
Carga: 0
Spin: 1/2
Debido a que el neutrón tiene un espín 1/2, es un fermión.
Positrón o Electrón positivo.
Electrón con carga positiva. La interacción con el electrón puede resultar en la aniquilación de ambos, con lo que se produce un par de fotones cuya energía equivale a la masa del par electrón-positrón. Esta propiedad define al positrón como la antipartícula asociada al electrón.
Es la antipartícula correspondiente al electrón, por lo que posee su misma masa y carga eléctrica (aunque de diferente signo, ya que es positiva). No forma parte de la materia ordinaria, sino de la antimateria, aunque se producen en numerosos procesos radioquímicas como parte de transformaciones nucleares.
El antielectrón es tan estable como el electrón, de hecho es idéntico al electrón en todos sus aspectos, excepto en su carga eléctrica. Su existencia puede ser indefinida. Aunque el promedio de vida es de una millonésima de segundo, hasta que se encuentra con un electrón, durante un momento relampagueante quedaran asociados el electrón y el positrón; ambas partículas giraran en torno a un centro de fuerza común.
Pero la existencia de este sistema, como máximo, durará una diezmillonésima de segundo ya que se combinan el positrón y el electrón. Cuando se combinan las dos partículas opuestas, se produce una neutralización mutua y literalmente desaparecen, no dejan ni rastro de materia (aniquilamiento mutuo). Pero como se sabe la materia al igual que la energía no puede desaparecer, como resultado de esto queda la energía en forma de radiación gamma. De tal forma como había sugerido el genio Albert Einstein: la materia puede convertirse en energía, y viceversa.
Cuando en el universo temprano los fotones eran convertidos continuamente en un par de positrones y electrones, y luego estos en fotones.
El positrón al ser una antipartícula correspondiente a un electrón, ya que esto poseen la misma carga eléctrica y la misma masa,(aunque de diferente signo, ya que es positiva), con el signo contrario (positivo).
Este no forma parte de la materia ordinaria, forma parte de la antimateria, a pesar de que se producen en determinados procesos radioactivos, es parte de las transformaciones nucleares.
No hay comentarios:
Publicar un comentario