Toda la materia está formada por elementos. Pero, ¿por qué todo lo que nos rodea es tan diferente? La respuesta tiene que ver con partículas diminutas. Se llaman protones. A diferencia de los electrones, que tienen carga negativa, estas partículas elementales tienen carga positiva. ¿Qué son estas partículas y cómo funcionan?
Protones por todas partes
¿Qué partícula elemental tiene carga positiva? Todo lo que se puede tocar, ver y sentir está formado por átomos, los bloques de construcción más pequeños que forman los sólidos, líquidos y gases. Son demasiado pequeños para mirarlos más de cerca, pero componen cosas como su computadora, el agua que bebe e incluso el aire que respira. Hay muchos tipos de átomos, incluidos el oxígeno, el nitrógeno y el hierro. Cada uno de estos tipos se llama elementos.
Algunos de ellos son gases (oxígeno). El elemento de níquel es de color plateado. Hay otroscaracterísticas que distinguen estas diminutas partículas entre sí. ¿Qué es lo que realmente hace que estos elementos sean diferentes? La respuesta es simple: sus átomos tienen diferente número de protones. Esta partícula elemental tiene carga positiva y está ubicada dentro del centro del átomo.
Todos los átomos son únicos
Los átomos son muy similares, pero el diferente número de protones los convierte en un tipo de elemento único. Por ejemplo, los átomos de oxígeno tienen 8 protones, los átomos de hidrógeno tienen solo 1 y los átomos de oro tienen 79. Puedes saber mucho sobre un átomo con solo contar sus protones. Estas partículas elementales se encuentran en el propio núcleo. Originalmente se pensó que era una partícula fundamental, sin embargo, estudios recientes han demostrado que los protones están formados por ingredientes más pequeños llamados quarks.
¿Qué es un protón?
¿Qué partícula elemental tiene carga positiva? Este es un protón. Este es el nombre de la partícula subatómica que está en el núcleo de cada átomo. De hecho, el número de protones en cada átomo es el número atómico. Hasta hace poco, se consideraba una partícula fundamental. Sin embargo, las nuevas tecnologías han llevado al descubrimiento de que el protón está formado por partículas más pequeñas llamadas quarks. El quark es una partícula fundamental de la materia que se ha descubierto recientemente.
¿De dónde vienen los protones?
Una partícula elemental con carga positiva,llamado protón. Estos elementos pueden formarse como resultado de la aparición de neutrones inestables. Después de unos 900 segundos, el neutrón que rebota en el núcleo se desintegrará en otras partículas elementales del átomo: un protón, un electrón y un antineutrino.
A diferencia del neutrón, el protón libre es estable. Cuando los protones libres interactúan entre sí, forman moléculas de hidrógeno. Nuestro sol, como la mayoría de las otras estrellas del universo, es principalmente hidrógeno. Un protón es la partícula elemental más pequeña que tiene una carga de +1. Un electrón tiene una carga de -1, mientras que un neutrón no tiene ninguna carga.
Partículas subatómicas: ubicación y carga
Los elementos se caracterizan por su estructura atómica, formada por partículas elementales subatómicas: protones, neutrones y electrones. Los primeros dos grupos están ubicados en el núcleo (centro) del átomo y tienen una masa de una masa atómica. Los electrones se encuentran fuera del núcleo, en zonas llamadas "cáscaras". No pesan casi nada. Al calcular la masa atómica, se presta atención solo a los protones y neutrones. La masa de un átomo es su suma.
Al sumar la masa atómica de todos los átomos en una molécula, se puede estimar la masa molecular, que se expresa en unidades de masa atómica (llamadas d altons). Cada una de las partículas pesadas (neutrón, protón) pesa una masa atómica, por lo que el átomo de helio (He), quetiene dos protones, dos neutrones y dos electrones, pesa alrededor de cuatro unidades de masa atómica (dos protones más dos neutrones). Además de la ubicación y la masa, cada partícula subatómica tiene una propiedad llamada "carga". Puede ser "positivo" o "negativo".
Los elementos con la misma carga tienden a reflejarse entre sí, mientras que los objetos con cargas opuestas tienden a atraerse entre sí. ¿Qué partícula elemental tiene carga positiva? Este es un protón. Los neutrones no tienen carga alguna, lo que le da al núcleo una carga positiva general. Cada electrón tiene una carga negativa, que es igual en fuerza a la carga positiva de un protón. Los electrones y protones del núcleo se atraen entre sí, y esta es la fuerza que mantiene unido al átomo, similar a la fuerza de gravedad que mantiene a la Luna en órbita alrededor de la Tierra.
Partícula subatómica estable
¿Qué partícula elemental tiene carga positiva? La respuesta es conocida: protón. Además, es igual en magnitud a la unidad de carga del electrón. Sin embargo, su masa en reposo es 1,67262 × 10-27 kg, que es 1836 veces la masa de un electrón. Los protones, junto con partículas eléctricamente neutras llamadas neutrones, forman todos los núcleos atómicos excepto el hidrógeno. Cada núcleo de un elemento químico dado tiene el mismo número de protones. El número atómico de este elemento determina su posición en la tabla periódica.
Descubrimiento del protón
Una partícula elemental con carga positiva es el protón, cuyo descubrimiento se remonta a los primeros estudios de la estructura atómica. Al estudiar los flujos de átomos y moléculas gaseosos ionizados, de los cuales se eliminaron los electrones, se determinó una partícula positiva, igual en masa a un átomo de hidrógeno. Ernest Rutherford (1919) demostró que el nitrógeno, cuando es bombardeado con partículas alfa, emite lo que parece ser hidrógeno. En 1920, aisló una partícula elemental de los núcleos de hidrógeno y la llamó protón.
La investigación en física de partículas de alta energía a fines del siglo XX mejoró la comprensión estructural de la naturaleza del protón dentro de un grupo de partículas subatómicas. Se ha demostrado que los protones y los neutrones están formados por partículas más pequeñas y se clasifican como bariones, partículas formadas por tres unidades elementales de materia conocidas como quarks.
Partícula subatómica: hacia una gran teoría unificada
El átomo es un pequeño trozo de materia, que es un elemento específico. Durante algún tiempo se creyó que era el trozo de materia más pequeño que podía existir. Pero a fines del siglo XIX y principios del siglo XX, los científicos descubrieron que los átomos están formados por ciertas partículas subatómicas y que, independientemente del elemento, las mismas partículas subatómicas forman un átomo. El número de partículas subatómicas diferentes es lo único que cambia.
Los científicos ahora reconocen que hay muchas partículas subatómicas. Pero para tener éxito en química, solo necesitas lidiar con los tres principales: protones, neutrones y electrones. La materia se puede cargar eléctricamente de dos formas: positiva o negativa.
¿Cómo se llama una partícula elemental con carga positiva? La respuesta es simple: un protón, es él quien lleva una unidad de carga positiva. Y debido a la presencia de electrones cargados negativamente, el átomo mismo es neutral. A veces, algunos átomos pueden ganar o perder electrones y ganar una carga. En este caso, se llaman iones.
Partículas elementales del átomo: un sistema ordenado
El átomo tiene una estructura sistemática y ordenada que proporciona estabilidad y es responsable de todo tipo de propiedades de la materia. El estudio de estas partículas subatómicas comenzó hace más de cien años, y ahora ya sabemos mucho sobre ellas. Los científicos han descubierto que la mayor parte del átomo está vacío y escasamente poblado por "electrones". Son partículas ligeras cargadas negativamente que giran alrededor de la parte pesada central, que es el 99,99% de la masa total del átomo. Descubrir la naturaleza de los electrones fue más fácil, pero después de numerosos estudios ingeniosos, se supo que el núcleo incluye protones positivos y neutrones neutros.
Cada unidad del universo está formada por átomos
La clave para comprender la mayoría de las propiedades de la materia es que cada unidad de nuestro universo está formada por átomos. Hay 92 tipos de átomos que ocurren naturalmente y forman moléculas, compuestos y otros tipos de sustancias para crear el complejo mundo que nos rodea. Aunque el nombre "átomo" se derivó de la palabra griega átomos, que significa "indivisible", la física moderna ha demostrado que no es el bloque de construcción final de la materia y, de hecho, "se divide" en partículas subatómicas. Son las entidades fundamentales reales que componen el mundo entero.
