Las teorías acerca de las partículas elementales están elaboradas a partir de modelos matemáticos que resulta imposible simplificar, pues su comprensión está al alcance de las pocas personas que han tenido la oportunidad y la capacidad intelectual de penetrar a estos niveles en el desarrollo de las matemáticas modernas. El objetivo de estas páginas web es solamente divulgar con la mayor claridad posible los resultados de estos modelos teóricos.
El modelo estándar del átomo actual profundiza en los modelos de Rutherford y de Bohr, aportando las informaciones acerca de las partículas elementales.
Según este modelo estándar actual, protones y neutrones se componen de quarks y constituyen la parte más importante de la masa del átomo.
Los protones y neutrones son hadrones. Dentro de los hadrones, pertenecen a la clase de lo bariones.
Los protones están formados por 2 quarks up y 1 quark down. Los quarks up tienen carga eléctrica +2/3. El quark down tiene carga eléctrica -1/3. De ahí que los protones tengan carga eléctrica +1. ( 1,602 × 10–19 Coulomb). La masa de un protón es de 1,672 × 10–27Kg, unas 1.836 veces la masa de un electrón. El número de protones que hay en el núcleo de un átomo, determina de qué elemento químico se trata y las propiedades químicas del mismo.
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Los neutrones están formados por 1 quark up y 2 quarks down. El quark up tiene carga eléctrica +2/3. Los quarks down tienen cada uno carga eléctrica -1/3. Por lo cual, los neutrones tienen carga eléctrica resultante 0. (0 Coulomb) La masa de un neutrón es muy similar a la del protón: 1,675 x 10-27 Kg.
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El electrón es una partícula fundamental (es decir, que es una partícula que NO puede se divide en constituyentes más pequeños). La carga eléctrica de un electrón es negativa: −1,6 × 10−19 Coulomb. La masa de un electrón es 9,1 × 10−31 kg, aproximadamente 1.800 veces menor que la masa de un protón o de un neutrón..
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Los protones y los neutrones, en conjunto, se conocen como nucleones, ya que forman el núcleo de los átomos. La masa de un átomo está concentrada casi exclusivamente en su núcleo. El número de protones de un elemento se denomina "número atómico"- Al ser la carga eléctrica del protón opuesta e igual en valor absoluto a la carga del electrón, la fuerza electromagnética hace que los electrones permanezcan unidos al núcleo del átomo. |
Los protones de un núcleo, cargas eléctricas de igual signo, deberían repelerse entre sí. Sin embargo, permanecen fuertemente unidos entre sí. Ello se debe a otra fuerza de la naturaleza denominada la fuerza nuclear fuerte.
El núcleo de hidrógeno, el átomo estable más simple posible, tiene un único protón. El átomo de oxígeno tiene 8 protones y 8 neutrones. 2 átomos de hidrógeno adheridos a 1 átomo de oxígeno, tal como se ve en la figura de la derecha, forman una molécula de agua: H2O |
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