Electron, Proton y Neutron

Electron

El electrón (del griego ἤλεκτρονámbar), comúnmente representado por el símbolo: e, es una partícula subatómica de tipo fermiónico. En un átomo los electrones rodean el núcleo, compuesto únicamente de protones y neutrones.

Los electrones tienen una masa de 9,11×10-31 kilogramos, unas 1800 veces menor que la de los neutrones y protones. Siendo tan livianos, apenas contribuyen a la masa total de las sustancias. Su movimiento genera la corriente eléctrica, aunque dependiendo del tipo de estructura molecular en la que se encuentren, necesitarán más o menos energía para desplazarse. Estas partículas desempeñan un papel primordial en la química, ya que definen las atracciones entre los átomos.

Desde el punto de vista físico, el electrón tiene una carga eléctrica de igual magnitud, pero de polaridad contraria a la del protón. Dicha cantidad, cuyo valor es de 1,602×10-19 coulombios, es llamada carga elemental o fundamental, y es considera a veces un cuanto de carga eléctrica, asignándosele un valor unitario. Por razones históricas y ventajas en ecuaciones matemáticas, se considera a la carga del protón como positiva, mientras que a la del electrón como negativa. Por esto se dice que los protones y electrones tienen cargas de +1 y -1 respectivamente, aunque esta elección de signo es totalmente arbitraria.

Archivo: HAtomOrbitals.png

Proton

El protón (del griego πρῶτον, prōton ['primero']) es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva y una masa 1.836 veces superior a la de un electrón. Experimentalmente, se observa el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos 1035 años, aunque algunas teorías predicen que el protón puede desintegrarse en otras partículas. El protón y el neutrón, en conjunto, se conocen como nucleones, ya que conforman el núcleo de los átomos.

En un átomo, el número de protones en el núcleo determina las propiedades químicas del átomo y qué elemento químico es.

El núcleo del isótopo más común del átomo de hidrógeno (también el átomo estable más simple posible) es un único protón. Al tener igual carga, los protones se repelen uno del otro, como dos imanes mirando al mismo polo. Sin embargo, pueden estar agrupados por la acción de la fuerza nuclear fuerte, que es superior a la fuerza electromagnética que los repulsa. Por tanto, el núcleo atómico puede existir sin desintegrarse por dicha repulsión. No obstante, cuando el átomo es grande (como los átomos de Uranio), a veces la repulsión electromagnética puede desintegrar el átomo progresivamente, expulsando partículas alfa, y por tanto, se trata de un átomo radiactivo; es decir, un átomo que progresivamente se convierte en un átomo de otro elemento. Estas desintegraciones pueden durar menos de un segundo, y otras pueden tardar tanto o más que la edad de Universo; por tanto, puede cuantificarse el nivel de desintegración respecto a lo que no se han desintegrado en la misma muestra, y así se puede estimar la edad de una roca (desde su formación) o planta (desde que se adhirió a la planta).

Archivo:Quark structure proton.svg

Neutron

 

Neutrón

 

Neutrón con dos quark d y un quark u

Henri coolAñadida por Henri cool

Un neutrón es un barión neutro formado por dos quarks abajo y unquark arriba. Forma, junto con los protones, los núcleos atómicos. Fuera del núcleo atómico es inestable y tiene una vida media de unos 15 minutos emitiendo un electrón y un antineutrino para convertirse en un protón. Su masa es muy similar a la del protón.

Algunas de sus propiedades:

  • Masa: mn = 1,675×10-27 Kg = 1,008587833 uma
  • Vida media: tn = 886,7 ± 1,9 s
  • Momento magnético: mn = -1,9130427 ± 0,0000005 mN
  • Carga eléctrica: 0 C.

El neutrón es necesario para la estabilidad de casi todos los núcleos atómicos (la única excepción es el hidrógeno), ya que interactúa fuertemente atrayéndose con los protones, pero sin repulsión electrostática.

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