¿Por qué los electrones, protones y neutrones se mueven alrededor del núcleo?

Gracias por solicitar esta respuesta.

Antes de responder a su pregunta, debe saber esto. Todos los átomos neutros están formados por neutrones, protones y electrones. Están estructurados de la siguiente manera. El “núcleo” o la parte principal del átomo que constituye casi toda la masa del átomo se llama núcleo. ¡El núcleo es tan pequeño que el 99% del átomo es en realidad espacio libre! Entonces, ¿dónde están esas partículas?

El núcleo de cualquier átomo, de hecho, está formado por los neutrones y protones en ese átomo. Entonces, en esencia, el núcleo es una masa pesada (en medida atómica) y cargada positivamente. Los electrones en el átomo giran alrededor del núcleo en regiones orbitales fijas o niveles de energía. Entonces, en esencia, su pregunta solo puede responderse en cuanto a ‘ ¿por qué los electrones giran alrededor del núcleo?’

Como hemos establecido que cada núcleo neutro debe tener algunos electrones junto con él, ahora hay dos posibilidades.

  1. Los electrones son estacionarios en puntos alrededor del núcleo.
  2. Los electrones están en alguna forma de movimiento con respecto al núcleo.

¿Qué sucede cuando una partícula positiva y negativa se encuentran? ¡Se sienten atraídos el uno por el otro! Por lo tanto, un electrón estacionario sería indudablemente atraído hacia el núcleo, ¡y eso sería terrible para nosotros ahora!

Entonces nuestra única opción es 2. Están en alguna forma de movimiento. Ahora todos los electrones de un átomo actúan sobre la misma fuerza electrostática del núcleo. Entonces, todos ellos deben moverse de la misma manera. Ahora, sabemos que la fuerza electrostática es una fuerza basada en la ley del cuadrado inverso. ¡Entonces la única configuración estable sería órbitas elípticas como las de nuestro sistema solar!

Para concluir, los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas elípticas. Y el núcleo está formado por protones y neutrones, y el número de protones y electrones en un átomo es igual

La pregunta demuestra un malentendido de la construcción y la dinámica de un átomo. Los protones y los neutrones (juntos llamados nucleones) en realidad SON el núcleo: se mantienen unidos por la fuerza fuerte, que también une los quarks constituyentes de los nucleones. Los “movimientos” de los nucleones dentro del núcleo y de los electrones alrededor del núcleo están regidos por las reglas de la mecánica cuántica, y no es apropiado considerar que tienen posiciones o velocidades particulares, es decir, no se “mueven” en el sentido clásico Lo mejor que se puede decir es que los electrones forman una nube de “electrones” sobre el núcleo, y similar para los nucleones dentro del núcleo.

Los protones y los neutrones son parte del núcleo, por lo que no hay duda de que se mueven alrededor del núcleo. En lo que respecta a los electrones, existe una fuerza centrípeta (las fuerzas em entre los protones en el núcleo y el electrón) que los hace girar (modelo de Bohr) alrededor del núcleo. En el nivel cuántico, las fuerzas em hacen que la energía del electrón sea negativa (con la energía 0 cuando el electrón está infinitamente lejos del núcleo). Esto significa que para eliminar un electrón de un átomo, necesita suministrar energía, otra forma de decir que el electrón permanece cerca del núcleo (la probabilidad de encontrarlo cerca del núcleo es mucho mayor que la de encontrarlo lejos) .)