Artículo sobre la carga eléctrica en los átomos
Por favor, observe uno de los objetos que le rodean. Si destruye un objeto, por ejemplo, una piedra, esta se dividirá en pedazos más pequeños. Si esa parte de la piedra se destruye de nuevo, los pedazos se harán aún más pequeños. ¿Qué sucede si la piedra se destruye otra vez? Por supuesto, la piedra se hará más pequeña. ¿Pueden las piedras dividirse en pedazos cada vez más pequeños hasta un número infinito de ellos? La realidad demuestra que un objeto, al dividirse en partes más pequeñas, llegará a un punto en el que la parte más pequeña del objeto ya no podrá dividirse. La parte más pequeña de un objeto que no se puede dividir se llama átomo. Por lo tanto, los átomos son la parte más pequeña de cada materia en el universo.
Los átomos están compuestos de electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones forman núcleos atómicos que miden aproximadamente entre 10 y 15 metros de largo. Los electrones se encuentran fuera del núcleo y se mueven alrededor de él como los planetas alrededor del sol. Si se supone que el diámetro del átomo es de unos pocos kilómetros, entonces el núcleo atómico tiene el tamaño de una bola de billar.
y los electrones se encuentran entre el núcleo y alcanzan una distancia de aproximadamente 10 -10 metros del núcleo. Entre el núcleo y un electrón, hay espacio.
Los electrones, con carga negativa, se encuentran en la periferia de los átomos, mientras que los protones, con carga positiva, se ubican en el núcleo atómico. Para que los electrones circulen alrededor del núcleo y no escapen del átomo, el núcleo atómico, con carga positiva, debe ejercer una fuerza de atracción sobre ellos. Esta fuerza, que atrae a los electrones para que permanezcan cerca del núcleo e impida que se separen del átomo, se denomina fuerza eléctrica.
Por otro lado, dentro del núcleo atómico hay protones con carga positiva, por lo que estos se repelen entre sí debido a su carga similar. Para que los protones permanezcan juntos en el núcleo y no se separen del átomo, debe existir una fuerza que los mantenga unidos. Esta fuerza que mantiene a los protones juntos en el núcleo atómico se denomina fuerza nuclear.
La masa del protón es casi igual a la del neutrón. Aproximadamente el 99.9% de la masa atómica se concentra en el núcleo atómico, mientras que los electrones tienen masas diminutas. Masa del electrón (me) = 9.1093897 x 10⁻³¹ kg , masa del neutrón (mn) = 1.6749286 x 10⁻²⁷ kg , masa del protón (mp) = 1.6726231 x 10⁻²⁷ kg.
La cantidad de electricidad
Los electrones son negativos, los protones positivos y los neutrones neutros. Los protones y los neutrones están compuestos de quarks, cuya carga es aproximadamente 1/3 o 2/3 veces la de los electrones. Los quarks son las partículas más pequeñas que forman los átomos, pero hasta ahora no se ha descubierto que existan como partículas individuales.
La cantidad de carga de un electrón o de un protón es la unidad básica de carga. La carga eléctrica de un objeto es un múltiplo de la carga de un electrón o de un protón. Esto se denomina carga cuantizada. Por ejemplo, si la fracción más pequeña de la moneda que usamos es 1, entonces la cantidad de dinero que una persona posee, expresada en múltiplos de esa fracción más pequeña, es 1. Por ejemplo, mi dinero es 2 y 3.
La carga de un electrón es –e y la de un protón es +e. La carga de un objeto es un múltiplo de e, es decir, 1.60 x 10⁻¹⁹ culombios , y se puede expresar como Q = ± Ne. Q representa el número de cargas, ± el tipo de carga, N es un número entero y e = 1.60 x 10⁻¹⁹ culombios.
Carga eléctrica en los objetos
Si un átomo tiene tantos electrones como protones, la carga eléctrica total del átomo es cero, y este átomo es neutro o no tiene carga eléctrica. El número de protones o electrones en un átomo neutro se denomina número atómico (Z). Si hay más electrones que protones, el átomo tiene carga negativa. Por el contrario, si hay menos electrones que protones, tiene carga positiva. Los átomos con carga negativa se denominan iones negativos, mientras que los átomos con carga positiva se denominan iones positivos. El proceso de recibir o liberar electrones de un átomo se denomina ionización. Cuando decimos que un átomo está cargado, nos referimos a la carga neta. Por ejemplo, un átomo tiene 10 electrones y 7 protones. Este átomo tiene carga negativa porque tiene un exceso de 3 electrones. Por lo tanto, la carga neta de este átomo es 3, y este tipo de carga atómica es negativa. Las figuras 3, 7 y 10 son solo ejemplos para facilitar la comprensión. En realidad, la cantidad de carga eléctrica de un objeto es un múltiplo de la carga del electrón o de la carga del protón.
Si un objeto tiene tantos electrones como protones, es neutro o no tiene carga eléctrica. Si tiene más electrones que protones, tiene carga negativa, mientras que si tiene menos electrones que protones, tiene carga positiva. Los objetos inicialmente neutros pueden cargarse negativamente añadiéndoles electrones. De igual forma, pueden cargarse positivamente reduciendo su número de electrones.
