Partículas del átomo

Partículas del átomo

Bariones

Los bariones  son una familia de partículas subatómicas formadas por tres quarks.  Forman el núcleo del átomo, son el neutrón y el protón; pero también existe otro gran número de bariones, aunque estos son todos inestables.}

El nombre de barión se debe a que se creyó, cuando fue descubierto, que poseía una masa mayor que otras partículas.

Los bariones agrupan a los neuclones (protón y neutrón), y a unas partículas inestables denominadas hiperones. Los bariones tienen una fuerte interacción por lo que interactuan con el núcleo atómico.

Tipos:

• Los bariones lambda están compuestos por un quark arriba, uno abajo y un quark extraño, con los quarks arriba y abajo en un estado de spin isotópico. La observación de la lambda neutra supuso la primera evidencia del quark extraño.

• Los bariones sigma: Compuestos también por un quark extraño y la combinación de un quark arriba y otro abajo, pero en un estado de spin isotópico.  Posee la misma estructura de quarks que él, por lo que su desintegración es mucho más rápida.

• Los bariones xi están compuestos de dos quarks extraños y un quark arriba o abajo. Se desintegran generalmente en un pion y un barión lambda, que a su vez se desintegra como tal. Debido a esta secuencia en cascada de desintegraciones,  se le llama también partícula en cascada.

• El barión omega negativo  está compuesto de tres quarks extraños. Su descubrimiento supuso un gran avance en el estudio de los procesos de los quarks, ya que solo desde entonces se pudo predecir su masa y su desintegración.

Mesones:

• Los mesones están constituidos por partículas más pequeñas, llamadas quarks y antiquarks y "nubes" de gluones que los mantienen unidos.

• Los mesones pseudoescalares  tienen la menor energía en reposo, donde el quark y antiquark tienen espines opuestos.

El mesón vectorial , donde el quark y antiquark tienen espines paralelos.

 Ambos vienen en versiones de mayor energía donde el espín queda aumentado por el momento angular orbital. Todos los mesones son inestables.

Leptones:

• Es una partícula con espín ( Espín es una propiedad física de las partículas).
• Forman parte del grupo de partículas elementales, este grupo es conocido como la familia de fermiones al igual que los quarks.

Tipos:

1. El electrón: Este posee una carga eléctrica negativa, debido a que no tiene componentes, se le conoce como partícula elemental.
2. El muón: Es una particula elemntal que posee carga eléctrica negativa, al igual que el electrón, pero este posee una masa 200 veces más que el electrón.
3. El Tau:  A veces se le conoce como Tauón, al igual que todas las anteriores, es una partícula elemental, tiene una vida media( Esto se refiere a el promedio de vida de una partícula o núcleo antes que este se desintegre) y posee una masa casi el doble que la del protón.

Bosón:

• Básicamente, es uno de los dos tipos básicos de partículas elementales.
• Su nombre se lo puso Paul Dirac( Fue un ingeniero eléctrico y físico teórico), hizo esto para apreciar el trabajo del físico Satyendra Nath Bose junto a Einstein, ambos realizaron la estadística de Bose-Einstein

Ejemplos:

• Compuestos:

1. El núcleo de deuterio 
2. Átomos de helio

• Gauges Simples:

1. Fotones: Esta partícula elemental es la responsable de las manifestaciones cuánticas del fenómeno electromagnético.
2. Fonón:  Es una cuasiparticula ( estas se encuentran en ciertos sistemas físicos de partículas interaccionando), que tiene lugar un redes cristalinas como la red atómica de un solido.
3. W y Z: Son las partículas mediadoras de la interacción nuclear débil ( Esta fuerza es la responsable de fenómenos como la desintegración radiactiva), esta es una de las interacciones fundamentales de la naturaleza.
4. Gluon: Es el bosón portador de la interacción nuclear fuerte. No posee masa ni carga eléctrica, pero si posee carga de color.

Partes del átomo:

La división básica de un átomo se realiza en dos: Núcleo y corona.

• Núcleo: Es la parte central del átomo que contiene partículas con carga positiva (los protones), y partículas que no poseen carga eléctrica o sea son neutras (los neutrones).La masa de un protón es aproximadamente similar a la de un neutrón.     
• Número atómico:Se identifica con la letra Z, por el término alemán zahl. Indica la cantidad de protones que se encuentra en el núcleo de un átomo.este número se encarga de definir la configuración electrónica de un atómo y permite el ordenamiento de los diversos                   elementos químicos en la tabla periódica (listado formado por 115 elementos químicos).

Un átomo no alterado es eléctricamente neutro, o sea su número atómico siempre va a ser igual que su número de electrones.

-Nùcleo atómico: Es la parte central del átomo donde se concentra la energía.Está constituido por diferentes particulas,denominadas nucleones, y lo más importantes son los protones ,cada uno de ellos con una unidad elemental de carga positiva.

• Número atómico Z : cantidad de protones de un núcleo.
• Número neutronico N :cantidad de neutrones de un núcleo.
• Número de masa A : cantidad de nucleones de un núcleo, A=N + Z.
• Unidad de masa atómica (una) u ~ 1,66053873×10^-27 kg. 

El núcleo atómico se representa por el átomo de un elemento dado,de la siguiente manera: 

• En el centro va el símbolo del elemento :Na.
• En la parte superior izquierda va el número de masa :A
• En la parte superior izquierda va el número atómico :Z.
• En la parte superior derecha va la carga iónica :q.
• En la parte inferior derecha va el número de neutrones :n.

-Nube electrónica: la nube de carga electrónica constituye casi todo el volumen del átomo, pero solo representa una pequeña parte de su masa. Los electrones se mueven constantemente y a gran velocidad dentro del átomo, por lo cual se podría decir que ocupan todo el espacio.Las zonas donde hay mayor probabilidad de encontrar un electrón se llama orbitales.
En el interior del átomo se puede distinguir varias zonas con diferentes energías ,las que se llaman nivel o capa de energía ,y donde es posible encontrar un número limitado de electrones.

  -Masa Atómica: Masa que posee un átomo mientras éste permanece en reposo.Para aclarar  mejor es aquella que surge de la totalidad de masa de los protones y neutrones pertenecientes a un único átomo en estado de reposo.

• Corona: Ahí se encuentra los electrones a distancias relativamente grande del núcleo y girando al rededor de él a altas velocidades.Su carga es negativa.   

           

Ión

Es una partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo, que no es eléctricamente neutro. Conceptualemnte esto se puede entender, a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones, este fenómeno se conoce como ionización.

Los iones cargados negativamente,producidos por haber más electrones que protones se conoce como aniones y los cargados positivamente,consecuencia de una pérdida de electrones se conocen como cationes.

• Anión: es el que va hacia arriba, tiene carga eléctrica negativa.
• Catión: es el que va hacia abajo, tiene carga eléctrica positiva.

   

- Clases de iones.

• Aniones: en los iones negativos,aniones, cada electrón del átomo cargado,esta fuertemente retenido por la carga positiva del núcleo
• Cationes: los cationes son iones positivos.Son especialmente frecuentes e importantes los que forman la mayor parte de los metales. Son átomos que han perdido electrones como la plata y el oro.
• Otros iones:Un danión es una especia que tiene dos cargas negativas sobre ella.Un zwitterión es un ion con una carga neta igual a cero pero que presenta dos cargas aisladas sobre la misma especie,una positiva y una negativa,por lo tanto es neutro.Los radicales iónicos son iones que contienen un número irregular de electrones y presentan una fuerte inestabilidad y reactividad.
• Plasma :Se denomina plasma a un fluido gaseoso de iones ,incluso se puede hablar de plasma en muestras de gas corriente que contengan una proporción apreciable de partículas cargadas.Se puede considerar a un plasma como un nuevo estado de la materia. 

-Energía de ionización.
La energía de ionización,también llamada potencial de ionización , es la energía que hay que suministrar a un átomo neutro ,gaseoso y en estado fundamental,para arrancarle el electrón más débil retenido.