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3. El átomo
+
www
2.2.
Electrones y protones
Los fenómenos de electrización y los relacionados con la corriente eléctrica, conocidos
a finales del siglo
xix
, pusieron de manifiesto que el
átomo es divisible
y que está
formado por partículas más pequeñas que tienen carga eléctrica.
¿Cuáles crees que son estas partículas?
A finales del siglo
xix
y comienzos del
xx
, varios científicos realizaron diferentes experi-
mentos con tubos de vidrio, como el del dibujo, que contenían un gas a baja presión al
que se sometía a descargas eléctricas de alto voltaje.
Ideas claras
❚❚
El átomo es
divisible.
❚❚
El átomo contiene
cargas po-
sitivas
y
negativas.
❚❚
El
electrón
es la partícula ne-
gativa del átomo y el
protón
es la positiva.
❚❚
El
valor numérico de la car-
ga
del protón y del electrón es
el mismo.
❚❚
Un
átomo neutro
tiene el
mismo número de protones y
electrones.
¿Cuántas veces es mayor la carga del protón que la del electrón? ¿Y la masa?
Solución:
1838 veces mayor
¿Qué tienen en común el protón y el electrón? ¿Qué les diferencia?
Sabiendo que la carga del electrón es 1,602
⋅
10
−
19
C, ¿cuántos electrones son
necesarios para tener una carga de 1 C?
Solución:
6,242
⋅
10
18
electrones
¿Cuántos electrones tiene en exceso un cuerpo cuya carga es
−
2C? ¿Cuántos
electrones le faltan a un cuerpo cuya carga es
+
2C?
8
9
10
11
Estas experiencias permitieron a
J. J. Thomson
(1856-1940) identificar la partícula res-
ponsable de la
carga eléctrica negativa,
el
electrón,
y a
E. Goldstein
(1860-1930),
la partícula responsable de la
carga eléctrica positiva,
el
protón.
Asimismo, sirvieron
para determinar los valores numéricos de sus cargas eléctricas y sus masas.
Electrón
Protón
Carga
Negativa
Positiva
Carga eléctrica
−
1,602 · 10
−
19
C
1,602 · 10
−
19
C
Masa
9,109 · 10
−
31
kg
1,673 · 10
−
27
kg
Descubrimiento
J. J. Thomson, 1897
E. Goldstein, 1886
La carga del electrón es la más pequeña que existe, y por eso recibe el nombre de
car-
ga eléctrica elemental.
Observa que, en valor absoluto, es decir, sin tener en cuenta el signo, la carga del elec-
trón es la misma que la del protón. Por tanto, podemos afirmar que en un
cuerpo
eléctricamente neutro
el número de electrones debe ser igual al número de protones.
Ya hemos identificado las partículas elementales electrón y protón. ¿Cómo
están situadas en el átomo?
La respuesta nos la dan los diferentes
modelos atómicos
que los científicos han ido
describiendo a lo largo del siglo
xx
.
+
–
Ánodo
Cátodo
Tubo
de vidrio
Haz de partículas
negativas (electrones)
Generador
Tubo de descarga de gases.
Identifica la trayectoria que siguen los electrones en un tubo de descarga.
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