Electrización y Estructura Atómica: Descubriendo los Secretos de la Materia

Electrización: Formas de Cargar un Cuerpo

Electrización por Frotamiento

Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros, ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.

Electrización por Contacto

Se puede cargar un cuerpo con solo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga.

Electrización por Inducción

Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, la redistribución de cargas se ve alterada.

La Carga Eléctrica

Los fenómenos eléctricos son una manifestación de la carga eléctrica. La cantidad de carga (Q) es una magnitud física que se mide en culombios (C). Se admiten dos tipos de carga, denominadas de forma arbitraria: negativa (ámbar) y positiva (vidrio). Un cuerpo es neutro cuando el número de cargas positivas es igual al de negativas.

Ley de Coulomb

Dos cargas del mismo signo se repelen porque se origina una fuerza de repulsión entre ellas. Dos cargas de distinto signo se atraen porque se origina una fuerza de atracción entre ellas.

A finales del siglo XIX y principios del XX se descubrieron las partículas responsables de la carga: electrón (negativo) y protón (positivo). El electrón es una partícula elemental, mientras que, tanto el protón como el neutrón, están formados por 3 quarks cada uno.

Estructura de la Materia

• El átomo contiene partículas materiales subatómicas.
• Los electrones tienen carga negativa y masa. Un electrón tiene una unidad de carga elemental.
• El resto del átomo tiene el resto de la masa y carga positiva.
• Como el átomo es neutro, tiene que tener igual número de cargas positivas que negativas.

Modelo Atómico de Thomson

Llamado modelo del "pudin de pasas" o "cerezas". Thomson supone el átomo como una esfera de carga positiva en la que están incrustados los electrones. Un ion es un átomo que ha ganado o perdido electrones. Cuando un átomo gana electrones tiene una carga negativa y si los pierde, positiva.

Modelo Atómico de Rutherford

• La mayor parte de las partículas lanzadas atraviesa la lámina sin cambiar de dirección.
• Algunas de las partículas se desviaron considerablemente.
• Unas pocas partículas rebotaron hacia la fuente de emisión.

El modelo atómico de Rutherford se caracterizaba por:

• El átomo tiene un núcleo central donde está concentrada casi toda la masa, aportada por protones y neutrones.
• Los electrones giran a mucha velocidad alrededor del núcleo, separados de este una gran distancia.
• La carga positiva se compensa con la negativa, es decir, hay tantos protones como electrones.

El modelo supone que los electrones giran alrededor del sol (modelo planetario). Por otra parte, se descubren los espectros atómicos, que son discontinuos y distintos para cada átomo.

Modelo Atómico de Bohr

• Los electrones se mueven en órbitas permitidas en las que no emiten energía. En cada órbita, el electrón tiene una energía que es mayor cuanto más alejada esté del núcleo.
• La emisión de energía se produce cuando el electrón salta de un estado de mayor energía a uno de menor energía (hacia dentro del átomo).