El Átomo Y Sus Partículas Subatómicas

El Átomo Y Sus Partículas Subatómicas

Es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Con el desarrollo de la física nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas

Estructura atómica

El átomo se compone de un núcleo de carga positiva formado por protones y neutrones, en conjunto conocidos como nucleones, alrededor del cual se encuentra una nube de electrones de carga negativa.

Partículas subatómicas

Es una partícula más pequeña que el átomo

Protón

Es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva algunas teorías predicen que el protón puede desintegrarse

El protón y el neutrón, en conjunto, se conocen como nucleones, ya que conforman el núcleo de los átomos. Límite inferior en su vida media de unos 1035 años

Los protones se componen de dos quarks arriba y un quark abajo

Neutrón

Es una partícula sin carga eléctrica. Fuera del núcleo atómico es inestable y tiene una vida media de unos 15 minutos El neutrón es necesario para la estabilidad de casi todos los núcleos atómicos la única excepción es el hidrógeno

Un neutrón es un barión neutro formado por dos quarks abajo y un quark arriba

Electrón

En un átomo los electrones rodean el núcleo Los electrones tienen una masa pequeña respecto al protón, y su movimiento genera corriente eléctrica

Estas partículas desempeñan un papel primordial en la química ya que definen las atracciones con otros átomos.

La descarga de un rayo consiste principalmente en un flujo de electrones

Rayo anódico

Los rayos anódicos, también conocidos con el nombre de canales o positivos, son haces de rayos positivos construidos por cationes atómicos o moleculares que se desplazan hacia el electrodonegativo en un tubo de Crookes.

Estos rayos fueron observados por vez primera por el físico alemán Eugen Goldstein, en el año 1886. Además, el trabajo realizado por científicos como Wilhelm Wien yJoseph John Thomson sobre los rayos anódicos, acabaría desembocando en la aparición de la espectrometría de masas.

PROPIEDADES Y EFECTOS DE LOS RAYOS

• Su carga es positiva e igual o múltiplo entero de la del electrón.

• La masa y la carga de las partículas que constituyen los rayos canales varía según la naturaleza del gas encerrado en el tubo y, generalmente, aquella es igual a la masa atómica de dicho elemento gaseoso.

• Son desviados por campos eléctricos y magnéticos, desplazándose hacia la parte negativa del campo.

Rayos catódicos:

Los rayos catódicos se descubrieron mediante, un experimento mediante lo que se llamo tubo de descarga, un tubo hermético donde se encierra un gas enrarecido, y dos electrodos en los extremos, cátodos (") y ánodo (+), unidos a una corriente alto voltaje. El paso de corriente iba acompañado de una luminiscente en el extremo opuesto al cátodo.

Este experimento demostró la existencia de los rayos catódicos y que se alejaban del cátodo en línea recta ya que en él la parte del ánodo se reflejaba una luz. Por eso se supo que eran de naturaleza negativa.

Si se introduce en un campo magnético un cátodo, todo ello dentro de un tubo hermético donde se introduce un gas enrarecido, la luz de los rayos catódicos se dirigía hacia la placa positiva del campo magnético, por lo que se comprobó que se comportaban como una corriente eléctrica de carga negativa.

A partir del descubrimiento de los rayos catódicos J.J. Thomson llegó a la conclusión de que las partículas de los rayos catódicos debían de ser partículas constituyentes fundamentales de toda la materia:

Los electrones

• Carga negativa

• La masa del electrón es minúscula, por eso se da como inexistente.

Experimento de Rutherford:

Para realizar un estudio sobre la estructura interna de la materia, Rutherford bombardeó con partículas una finísima lámina de oro que estaba rodea por una pantalla fluorescente con un pequeño agujero por donde entraban las partículas y sucedió que, la mayoría de las partículas atravesaron la lámina de oro sin problemas y se reflejaron en la línea recta en la pantalla fluorescente, pero algunas se desviaron hacia los lados y las menos no conseguían pasar la lámina y rebotaban.

Conclusión del experimento de Rutherford:

El átomo esta compuesto por un núcleo, pesado y pequeño y una corteza mucho mayor que el núcleo, tenue y negativa.

Con el descubrimiento del núcleo Rutherford estableció un modelo atómico que lleva su nombre, en el que:

• La mayor parte de la masa y la carga positiva se encuentran el núcleo

• En el átomo también existe la corteza que esta compuesta por electrones que giran en unas orbitas circulares alrededor del núcleo.

• El átomo es neutro porque el número de electrones y protones es el mismo.

Esto explicaba su experimento, las partículas que pasaban alejadas del núcleo pasaban sin problemas, las que pasaban rozándole núcleo se desviaban un poco por ser de naturaleza positiva al igual que el núcleo, y las menos chocaban contra el núcleo y rebotaban.

A consecuencia de su teoría Rutherford tuvo problemas y tuvo que explicar la orbita circular del electrón:

F.a = fuerza de atracción

F.c = fuerza centrífuga

Radioactividad:

Radioactividad natural:

Se denomina radiactividad natural a la radiactividad que existe en la naturaleza sin intervención humana. Su descubridor fue Henri Becquerel, en 1896.

Puede provenir de dos fuentes:

1. Materiales radiactivos existentes en la Tierra desde su formación, los llamados primigenios.

2. Materiales radiactivos generados por interacción de rayos cósmicos con materiales de la Tierra que originalmente no eranradiactivos, los llamados cosmogénicos.

Adicionadas las radiaciones de rayos cósmicos -que provienen del exterior de la atmósfera- y las emitidas por estos materiales, constituyen la fuente de 80% de la dosis recibida por las personas en el mundo (en promedio). El resto lo provocan casi íntegramente los procedimientos médicos que utilizan radiaciones (diagnósticos por rayos X, TAC, etcétera).

La dosis media soportada por un ser humano es de 2,4 milisieverts (mSv) al año. Puede haber gran variabilidad entre dos ubicaciones concretas. De todas las fuentes de radiaciones ionizantes naturales (incluidos

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