Estructura atomica

Amigos esta vez les voy a hablar sobre la estructura de nuestro buen amigo el átomo.


ESTRUCTURA ATÓMICA:

A como anteriormente les explique, toda, toda, TODA, la materia esta constituida por átomos, que este a su vez esta constituido por 3 por tres partículas llamadas partículas subatomicas. El electrón, el protón y el neutrón. 

Estructura del átomo

ELECTRÓN: 

Del griego clásico ἤλεκτρον ḗlektron 'ámbar', teorizado por Richard Laming (1838–1851), y G. Johnstone Stoney (1874) y otros científicos de la época pero descubierto por el físico ingles J. J. Thomson (1897).

Su masa es de 9,109 382 91(40)×10⁻³¹ kg o 5,485 799 094 6(22)×10⁻⁴ uma (Unidades de Masa Atomica) y su carga de −1.602 176 565(35)×10⁻¹⁹ C.

Comúnmente representado por el símbolo: e−, es una partícula atómica con una carga eléctrica elemental negativa. Un electrón no tiene componentes o subestructura conocidos, en otras palabras, generalmente se define como una partícula elemental. Tiene una masa que es aproximadamente 1836 veces menor con respecto a la del protón. 

Es la parte del átomo que interactua con otros átomos en las reacciones química, para formar los millones  de sustancias actualmente conocidas.

Los enlaces químicos entre átomos fueron explicados por Gilbert Newton Lewis, que en 1916 propuso que un enlace covalente entre dos átomos se mantiene por un par de electrones compartidos entre ellos. Más tarde, en 1923, Walter Heitler y Fritz London dieron una explicación completa sobre la formación de pares de electrones y los enlaces químicos en términos mecánico-cuántico. En 1919, el químico estadounidense Irving Langmuir amplió el modelo estático del átomo de Lewis y sugirió que todos los electrones eran distribuidos en «capas esféricas sucesivas (casi) concéntricas, todas de grueso idéntico». Estas capas se encontraban, según Langmuir, divididas en un número de celdas en las que cada una contenía un par de electrones. Con este modelo, el científico estadounidense fue capaz de explicar cualitativamente las propiedades químicas de todos los elementos de la tabla periódica, que ya se sabía que se parecían entre sí según la ley periódica formulada por Dmitri Mendeléiev.

Estructura de Lewis llamada también estructura estática de punto y raya diagonal

EL PROTÓN:

Del griego πρῶτον, prōton 'primero'. Teorizado por William Prout (1815) pero descubierto por Ernest Rutherford (1919).

Su masa es de 1,672 621 898×10⁻²⁷ Kg, 938,272 013(23) MeV/c²o 1.007276466812 uma (Unidades de Masa Atómica)

Se representa por los símbolos p, p⁺, N⁺ .Es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva 1 (1,6 × 10^-19 C), igual en valor absoluto y de signo contrario a la del electrón, y una masa 1836 veces superior a la de un electrón, a como anteriormente les dije.

Al protón no se le considera una partícula elemental, como al electrón, ya que existen evidencias concretas que una partícula compuesta por la unión estable de 3 Quarks, pero ¿que son los Quarks?

Explicado de manera rápida, ya que si se profundiza en este tema es estudias física de partículas, física cuántica, química cuántica etc. y no química básica que es de lo que trata el blog.

Los Quarks o Cuarks son los constituyentes fundamentales de la materia. Varias especies de quarks se combinan de manera específica para formar partículas subatómicas tales como protones y neutrones. Los quarks son las únicas partículas fundamentales que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales.

Hay seis tipos distintos de quarks que los físicos de partículas han denominado de la siguiente manera:

Up (arriba)

Down (abajo)

Charm (encanto)

Strange (extraño)

Top (cima)

Bottom (fondo).

Estructura Quarks de un protón

En la imagen podemos ver la estructura de un protón, formado por la un ion de tres Quarks, dos arriba (u) y uno abajo (d)

EL NEUTRÓN:

Del latín y de manera más concreta del vocablo "neuer" que se conformado por dos partes diferenciadas: el prefijo ne-, que es equivalente a una negación, y uter, que puede traducirse como “uno u otro”.

Teorizado por Ernest Rutherford (1920) pero descubierto por James Chadwick (1932).

Su masa     1,674 927 29(28)×10⁻²⁷ kg, 939,565 560(81) MeV/c²  o 1,008 664 915 6(6) uma. 

El neutrón es una partícula subatómica, un nucleón (un nucleón porque es una de las partículas que conforma el núcleo, por lo tanto el proton también es un nucleón) sin carga neta, presente en el núcleo atómico de prácticamente todos los átomos, excepto el protio (El protio es el isótopo más abundante del hidrógeno, con un núcleo compuesto únicamente por un protón y un electrón en su órbita). Aunque se dice que el neutrón no tiene carga, en realidad está compuesto por tres partículas fundamentales cargadas llamadas quarks, al igual que el proton, cuyas cargas sumadas son cero, por lo tanto el neutrón y por lo tanto tampoco es una partícula elemental.

Estructura Quarks de un neutron

En la imagen podemos ver la estructura de un neutron, formado por la un ion de tres Quarks, dos abajo (d) y uno arriba (u).

No se puede hablar de la estructura del átomo, que es la partícula elemental de la materia, sin hablar de la estructura del átomo en la antimateria.

ANTIMATERIA:

La antimateria es la extensión del concepto de antipartícula a la materia. Así, la antimateria es una forma de materia menos frecuente que está constituida por antipartículas en contraposición a la materia común que está compuesta de partículas. Por ejemplo, un antielectrón (un electrón con carga positiva, también llamado positrón) y un antiprotón (un protón con carga negativa) podrían formar un átomo de antimateria, de la misma manera que un electrón y un protón forman un átomo de hidrógeno. El contacto entre materia y antimateria ocasiona su aniquilación mutua, esto no significa su destrucción, sino una transformación que da lugar a fotones de alta energía, que producen rayos gamma, y otros pares partícula-antipartícula.

Partículas y antiparticulas

Colisión entre la materia y la antimateria

Bueno amigo eso ha sido todo sobre la estructura del átomo. nos vemos en el siguiente tema.