¿Cambiaría la respuesta si la partícula fuera un electrón?
Además del electrón, el protón y el neutrón, los físicos han descubierto muchísimas más partículas.
Admitimos que la carga del protón es igual a la del electrón, pero de signo contrario.
Así, por ejemplo, el átomo de sodio puede perder un electrón, con lo que formará un catión que simbolizaremos con Na .
Así, por ejemplo, el hidrógeno tiene un solo electrón despareado.
Así, por ejemplo, la pequeña carga que adquiere un bolígrafo de plástico cuando se frota, es miles de millones de veces la carga del electrón.
Aunque sean demasiado pequeños para verlos y saber dónde están y hacia dónde va cada electrón en cada instante, es posible prever, aprovechar y controlar el movimiento general de los electrones porque sabemos que: • Los electrones se repelen entre ellos.
Como el electrón se mueve a gran velocidad y según una trayectoria desconocida, una segunda fotografía —al cabo de una fracción de segundo— recogerá el electrón en una posición nueva.
Como la energía de un electrón completamente separado del núcleo es cero, cuando se encuentra ligado al átomo su energía es menor; por lo tanto, vendrá expresada con valores negativos.
Consecuentemente, no podemos calcular con exactitud cómo se moverá el electrón, sino únicamente indicar un intervalo de posiciones y de velocidades que puede tener.
Cuando cada electrón vuelve a su estado fundamental, ¿cuál de los dos emitirá radiación electromagnética de más energía, de más frecuencia y de mayor longitud de onda?
Cuando el electrón se encuentra en el estado de energía más bajo posible, está en estado fundamental .
Cuando el tubo contiene el elemento más ligero de todos —el hidrógeno—, las par tículas de los rayos canales tienen una carga igual a la del electrón, pero de signo contrario, y una masa similar a la del átomo de hidrógeno.
Cuando se produce la interacción entre un fotón y el metal del cátodo, toda la energía de ese fotón es absorbida por un solo electrón.
Cuando un átomo de un elemento radiactivo emite una partícula, emite un electrón, pero ese electrón sale del núcleo.
Cuando un átomo se ioniza, es decir, el electrón se separa completamente del átomo, se dice que ha sido excitado al nivel cuántico n = ∞ .
Cuando un electrón pasa de un nivel cuántico a otro de menor energía, no emite gradualmente energía, sino de una sola vez en forma discontinua y cuantizada.
Dado que el protón tiene una masa mucho más grande que el electrón, la mayor par te de la masa de un átomo corresponde a la carga positiva, que se suponía que debía ocupar la mayor par te del volumen del átomo.
El arsénico, que tiene un electrón más que el silicio en el último nivel, constituye la capa negativa, mientras que el boro, que tiene uno menos, forma la positiva.
El átomo neutro que ha perdido un electrón se ha ionizado (o cationzado) y se ha convertido en un ión positivo o catión.
El átomo de cloro, al ganar este electrón, adquiere la configuración del gas noble argón.
El conjunto de estos cuatro átomos unidos entre sí tiene un electrón suplementario.
El electrón sale del núcleo a gran velocidad y el protón se mantiene.
El electrón arrancado es el más alejado del núcleo.
El electrón excitado vuelve al estado fundamental mediante una o diversas transiciones electrónicas, emitiendo fotones de una frecuencia y una energía determinadas.
El flúor tiene tres dobletes y un electrón despareado.
El litio, en estado fundamental, tiene dos electrones en el orbital s del primer nivel y un electrón en el orbital s del segundo nivel.
El paso de un electrón de un nivel a otro de energía se denomina transición electrónica .
El protón y el electrón fueron las primeras partículas subatómicas halladas.
El resto de la energía del fotón incidente proporciona energía cinética al electrón arrancado.
En la desintegración β se desprende, además del electrón, un antineutrino.
En ninguno de los experimentos que se han realizado se puede conocer con exactitud la trayectoria ni la velocidad del electrón en cada instante.
Energía de ionización La energía de ionización (EI) es la energía necesaria para arrancar un electrón de un átomo en fase gaseosa y en estado fundamental.
Esto solo ocurrirá cuando los fotones incidentes tengan como mínimo esa misma energía (en el caso de que sea mayor también se comunica velocidad al electrón separado).
Hay que conformarse con la probabilidad de encontrar el electrón en un punto determinado.
Imaginemos que fuera posible fotografiar el electrón de un átomo de hidrógeno en un momento dado.
Inversamente, la energía absorbida por el electrón al pasar de un nivel cuántico inferior a uno superior, es discontinua y cuantizada, y su valor es igual a la diferencia de energías entre los dos niveles cuánticos.
La nube tendría la carga total de un electrón.
La cantidad de carga eléctrica que tiene un cuerpo es siempre un múltiplo entero de la carga del electrón.
La carga del electrón es la unidad elemental de carga y parecería lógico escogerla como unidad.
La carga eléctrica del electrón es distinta de la del protón.
La carga eléctrica que posee un cuerpo siempre es múltiplo de la carga del electrón.
La diferencia con la electricidad es que el cuanto de energía es diferente para cada radiación monocromática, mientras que la carga eléctrica elemental es siempre la misma: el electrón.
La dirección y el sentido de la fuerza dicular a la trayectoria del electrón, se dibujan en la figura.
La energía de ionización (EI) es la energía necesaria para arrancar un electrón de un átomo en estado gaseoso y fundamental.
La energía de un electrón completamente separado del núcleo es nula.
La energía del electrón en cada nivel energético principal es la suma de su energía cinética —ya que se trata de una partícula en movimiento— y su energía potencial eléctrica —pues tiene carga negativa y se encuentra en el campo eléctrico creado por el núcleo positivo.
La existencia del electrón, así como la medida de su carga y de su masa, se verificaron principalmente a través de tres fenómenos: • La electrólisis.
La radiación β consiste en la emisión de un electrón causada por la transformación de un neutrón del núcleo en un protón y un electrón.
La teoría de Böhr sobre el átomo de hidrógeno se basa en los siguientes postulados: • El electrón, partícula eléctricamente negativa, se mueve en torno al núcleo positivo en ciertas capas u órbitas circulares denominadas niveles energéticos principales o niveles cuánticos principales .
Las palabras electricidad y electrón provienen del griego elektron, que significa 'ámbar', ya que es uno de los primeros minerales con los que se experimentaron las propiedades de la electricidad estática.
Los primeros son partículas de igual masa que el electrón, pero de carga positiva.
Los átomos de cloro, con siete electrones en el último nivel energético, tienden a ganar un electrón para rodearse del octete y quedar con la configuración del argón, el gas noble más próximo.
Los electrones de las tres familias son el electrón, el muón y el tau (estas dos últimas, de mayor masa que el electrón).
Los fermiones se dividen en tres familias, cada una de ellas formadas por un electrón, un neutrino y dos quarks .
Los valores mínimos corresponden a los metales alcalinos, porque el electrón de su último nivel está más alejado del núcleo y, además, los electrones más internos actúan como pantalla, dificultando la atracción nuclear.
Mientras el electrón se mueve en un mismo nivel energético, no emite ni absorbe energía.
Mientras el electrón se mueve en un mismo nivel energético, no absorbe ni emite energía: se dice que se encuentra en estado estacionario .
Observa que la mayor parte de la carga se encuentra cercana al núcleo, pero también hay una cierta probabilidad de encontrar el electrón a distancias muy grandes del núcleo.
Parte de esta energía se utiliza para arrancar a ese electrón del metal al que está ligado, energía que recibe el nombre de función trabajo ( W ), que es característica de cada metal y que, por lo tanto, es constante.
Pero al aproximarse, el electrón de cada uno de ellos comienza a ser atraído por el núcleo del otro, sin dejar de ser atraído por su propio núcleo.
Pero es posible arrancar un segundo electrón, un tercero, y así sucesivamente.
Por ejemplo, los átomos A y B, con un electrón despareado cada uno de ellos, comparten los dos electrones mediante un doblete que asegura la unión entre los dos átomos.
Por ejemplo, podemos determinar con precisión la posición de un electrón mediante un choque con un fotón al que luego visualizamos en un instrumento óptico.
Por ejemplo, un átomo de potasio puede perder un electrón y así formará un catión que simbolizamos con K (ión potasio).
Por lo tanto, la aceleración vertical de los electrones será: a = Q E m ; El electrón tarda en cruzar las placas: Δ t = .
Por lo tanto, la energía de un electrón es constante mientras se mantiene en una órbita y, en consecuencia, está cuantizada: sólo puede tener los valores de energía correspondientes a cada órbita.
Por otro lado, para que se produzca el efecto fotoeléctrico, un electrón debe absorber la energía necesaria para que en una única transición se separe del átomo.
Por tanto, cuando un átomo de un elemento radiactivo emite una partícula β, se transforma en un átomo de otro elemento que tiene un protón más –su número atómico aumenta en una unidad– y su número de masa queda igual; es decir, la masa isotópica prácticamente no varía a causa de la insignificante masa del electrón emitido.
Sabemos, además, que las partículas que constituyen los átomos interaccionan entre sí: un protón y un electrón se atraen; en cambio, dos protones o dos electrones se repelen.
Se denomina orbital del electrón a la región del espacio donde es más probable que se encuentre el electrón, es decir, donde la densidad electrónica es máxima.
Se sabe, además, que estas partículas interaccionan entre sí: un protón y un electrón se atraen; en cambio, dos protones o dos electrones se repelen entre sí.
Se supone que los electrones se crean en el momento de su emisión al transformarse un neutrón en un protón y en un electrón.
Se supone que el electrón arrancado es el más alejado del núcleo.
Según Böhr, el electrón se mueve en torno al núcleo en ciertas capas llamadas niveles energéticos principales o niveles cuánticos principales.
Si designamos mediante e la carga eléctrica de un protón, la de un electrón sería –e.
Si el núcleo de un átomo emite un electrón, ¿en qué se transforma?
Son debidas a reajustes nucleares sin pérdida de protones ni neutrones: Otras son la desintegración b + o emisión positrónica y también la emisión de un neutrino previa cap-tura de un electrón.
Son electrones resultantes de la transforma ción de un neutrón en un protón que queda en el núcleo y un electrón expulsado.
Un átomo de cloro puede ganar un electrón y convertirse en un ión de cloro (Cl ), denominado ión cloruro.
Un átomo de cloro puede ganar un electrón y convertirse en un anión, llamado ión cloruro, Cl .
Un átomo de hidrógeno está formado por un protón y un electrón.
Un electrón entra con velocidad horizontal, v, en una zona del espaE, vertical creado por las cio en la que existe un campo eléctrico, armaduras de un condensador.
Un electrón y un protón entran a la misma velocidad en una región en la que existe un campo magnético perpendicular a la velocidad.
Una vez descubiertos el electrón y el protón, los científicos comenzaron a imaginar qué estructura tendrían los átomos.
Veamos algunos ejemplos: • Si un átomo de sodio pierde un electrón, se convierte en un ión positivo, un catión, que se simboliza con Na .
Veremos ahora qué hechos y qué descubrimientos sirvieron para demostrar la existencia del electrón, del protón y del núcleo del átomo, es decir, llevaron a la idea de que los átomos son divisibles .
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