Partículas subatómicas: Así que eso es lo que hay en un átomo

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El átomo es la parte más pequeña de la materia que representa un elemento particular. Durante bastante tiempo, se pensó que el átomo era la parte más pequeña de la materia que podía existir. Pero a finales del siglo XIX y principios del XX, los científicos descubrieron que los átomos están compuestos de ciertas partículas subatómicas y que, independientemente de cuál sea el elemento, las mismas partículas subatómicas constituyen el átomo. El número de las diversas partículas subatómicas es lo único que varía.

Los científicos ahora reconocen que hay muchas partículas subatómicas (esto realmente hace que los físicos salven). Pero para tener éxito en la química, sólo hay que preocuparse de las tres partículas subatómicas principales:

La siguiente tabla resume las características de estas tres partículas subatómicas.

Las Tres Principales Partículas Subatómicas

Nombre

Símbolo

Carga

Masa (g)

Misa (amu)

Ubicación

Protón

P+

+1

1.673 x 10-24

1

Núcleo

Neutrón

n0

0

1.675 x 10-24

1

Núcleo

Electrón

e–

–1

9.109 x 10-28

0.0005

Núcleo Exterior

En la tabla, las masas de las partículas subatómicas se enumeran de dos maneras: gramos y amu, que significa unidades de masa atómica. Expresar la masa en amu es mucho más fácil que usar el equivalente en gramos.

Las unidades de masa atómica se basan en algo llamado la escala de carbono 12, un estándar mundial que ha sido adoptado para los pesos atómicos. Por acuerdo internacional, un átomo de carbono que contiene 6 protones y 6 neutrones tiene un peso atómico de exactamente 12mu, por lo que 1 amu es 1/12 de este átomo de carbono. Pero, ¿qué tienen que ver los átomos de carbono y el número 12? Debido a que la masa en gramos de protones y neutrones es casi exactamente la misma, se dice que tanto los protones como los neutrones tienen una masa de 1mu. Observe que la masa de un electrón es mucho menor que la de un protón o de un neutrón. Se necesitan casi 2.000 electrones para igualar la masa de un solo protón.

La tabla también muestra la carga eléctrica asociada con cada partícula subatómica. La materia puede ser cargada eléctricamente de dos maneras: positiva o negativa. El protón lleva una unidad de carga positiva, el electrón lleva una unidad de carga negativa, y el neutrón no tiene carga – es neutral.

Los científicos han descubierto a través de la observación que los objetos con cargas similares, ya sean positivas o negativas, se repelen entre sí, y los objetos con cargas diferentes se atraen entre sí.

El átomo en sí no tiene carga. Es neutral. (Bueno, en realidad, ciertos átomos pueden ganar o perder electrones y adquirir una carga. Los átomos que ganan una carga, ya sea positiva o negativa, se llaman iones.) Entonces, ¿cómo puede un átomo ser neutral si contiene protones con carga positiva y electrones con carga negativa? Ah, buena pregunta. La respuesta es que hay igual número de protones y electrones – igual número de cargas positivas y negativas – por lo que se anulan entre sí.

La última columna de la tabla enumera la ubicación de las tres partículas subatómicas. Los protones y neutrones se encuentran en el núcleo, un denso núcleo central en el centro del átomo, mientras que los electrones se encuentran fuera del núcleo.

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