Fenómenos eléctricos, estructura atómica y radioactividad: conceptos clave

Fenómenos eléctricos

Fenómenos eléctricos: descripción de conceptos básicos relacionados con la electricidad y la estructura del átomo.

Materiales

• Materiales eléctricos: materiales que permiten el paso de la corriente (conductores).
• Materiales no eléctricos: materiales que no permiten fácilmente el paso de la corriente (aislantes).

Aparatos

• Versorio: instrumento para detectar cuerpos cargados. Inventado por William Gilbert.
• Electroscopio: aparato para detectar cuerpos cargados; además, se puede electrizar por contacto.
• Péndulo: se utiliza para estudiar las atracciones y repulsiones entre cuerpos cargados.

Electricidad

Tipos históricos de electrización por fricción: resinosa y vítrea.

Partículas subatómicas

Partículas subatómicas: son las partículas más pequeñas del átomo que forman parte de él.

• Electrón: posee carga negativa y masa.
• Protón (H+): posee carga positiva y masa.
• Neutrón: no posee carga eléctrica y sí posee masa.

Modelos atómicos

Thomson

Thomson consideró al átomo como una esfera cargada positivamente en la que los electrones están incrustados y distribuidos al azar, resultando en un átomo eléctricamente neutro y compacto.

Rutherford

Rutherford supuso que el átomo está formado por un núcleo muy pequeño donde se encuentra la carga positiva, y una corteza situada a gran distancia del núcleo donde se encuentra la carga negativa; entre el núcleo y la corteza existe vacío.

Bohr

A partir del modelo de Rutherford, Bohr propuso que los electrones no están en cualquier posición alrededor del núcleo, sino que ocupan determinados niveles de energía e incorporó el concepto de órbitas.

Experiencia de Rutherford

Rutherford bombardeó una lámina de oro con partículas alfa (partículas positivas) y observó que la mayoría atravesaban la lámina y continuaban su camino, unas pocas sufrían desviaciones en su trayectoria y muy pocas retrocedían.

Número atómico y número másico

• Número atómico (Z): se representa por Z (mayúscula). Es el número de protones que el átomo de un elemento posee en el núcleo.
• Número másico (A): se representa por A (mayúscula). Es la suma del número atómico (Z) más el número de neutrones.

Iones

Cuando un átomo pierde o gana electrones deja de ser neutro y se transforma en un ión. Es positivo cuando pierde electrones (se denomina catión) y negativo cuando gana electrones (se denomina anión).

Isótopos

Isótopos: son átomos de un mismo elemento; por lo tanto, tienen el mismo símbolo y el mismo número atómico, pero distinto número másico porque se diferencian entre sí en el número de neutrones.

Radioactividad

Radioactividad: es el proceso que experimentan algunos núcleos atómicos y que los lleva a emitir radiaciones.

Tipos de radiaciones

• Alfa (α): núcleos de helio, partículas con carga positiva y poco penetrables.
• Beta (β): partículas con masa muy pequeña y carga negativa (electrones) o positivas (positrones); tienen mayor poder de penetración que las alfa.
• Gamma (γ): radiaciones electromagnéticas, neutras, se transmiten a gran velocidad y su poder de penetración es enorme.

Fusión

Fusión: tiene lugar cuando se unen dos o más núcleos para originar otro mayor. Es un proceso nuclear que suele liberar gran cantidad de energía.

Fisión

Fisión: proceso que tiene lugar cuando algunos núcleos radioactivos de gran tamaño se rompen para dar lugar a núcleos más pequeños.