Partícula subatómica( quarks)

En física de partículas, los quarks, junto con los leptones, son los constituyentes fundamentales de la materia. Varias especies de quarks se combinan de manera específica para formar partículas tales como protones y neutrones.

Los quarks son las únicas partículas fundamentales que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales. Son partículas de espín 1/2, por lo que son fermiones. Forman, junto a los leptones, la materia visible.

Hay seis tipos distintos de quarks que los físicos de partículas han denominado de la siguiente manera:

• §  arriba
• §  abajo
• §  encantado
• §  extraño
• §  cima y
• §  fondo 

firma: Eduardo Montes.

Partícula Subatómica.

Una partícula subatómica es una partícula más pequeña que el átomo. Puede ser una partícula elemental o una compuesta, a su vez, por otras partículas subatómicas, como son los quarks, que componen los protones y neutrones. El electrón forma parte de una familia de partículas elementales distinta, llamada leptones.

Toda la materia conocida está formada por partículas de estas dos familias, quarks y leptones, organizadas en tres generaciones, cada generación formada por una pareja de cada clase, lo que da como resultado doce partículas elementales.

Además, estas doce partículas que forman la materia "normal" tienen su contrapartida en otras doce antipartículas que forman la antimateria.

La combinación de quarks y leptones (y de antiquarks y antileptones) mediante la interacción nuclear fuerte da lugar a cientos de partículas subatómicas compuestas (llamadas hadrones) que se suman a estas 24 elementales.

firma: Lorena Vuelvas.

Modelos Atómicos

Modelo atómico de Dalton

En 1808 elaboro una teoría atómica, cuyos postulados principales fueron:

• Cualquier sustancia simple está formada por átomos y estas partículas son indivisibles.
• si átomos de una misma sustancia simple son iguales entre sí, pero diferentes de los átomos de otra sustancia simple.
• Si los átomos diferentes se unen, se forma una sustancia simple.

Modelo atómico de Thompson

En 1897, realizo una serie de experimentos con gases y se descubrió el electrón, una partícula de carga eléctrica negativa de menor tamaño que el átomo, con este descubrimiento se modifico el modelo atómico de Dalton, quien lo considero como in divisible.

De este descubrimiento Thompson llego a la conclusión de que el átomo debía ser una esfera de materia cargada positivamente, en donde los electrones estaban en el interior.

Modelo atómico de rutherford

En 1911 cuando presento su modelo atómico dijo que el átomo estaba formado por un núcleo y una corteza.

El núcleo: es la parte central del átomo y en él se encuentran los protones, partículas de carga positiva y los neutrones, partículas que no tienen carga eléctrica.

La corteza: es la parte que rodea al núcleo y en ella, se encuentran los electrones, que son importantes por su carga eléctrica.

Modelo atómico de bort.

En 1913. Mejoro el modelo atómico de rotherford, al decidir que los electrones, se encontraban girando en ciertos niveles de energía este modelo se ha comparado con el sistema solar donde el sol vendría siendo el núcleo y los planetas serien los electrones.

En el siguiente cuadro están resumidas, las características de las principales partículas subatómicas.

partícula	masa	Carga eléctrica	Lugar del átomo	símbolo	Descubrimiento por.
Protón	1w	1+	Núcleo	D.+	Eugene guldstein(1886)
Neutrón	1w	0	Núcleo	n.o	James chadwick(1932)
electrón	1/1840w	1-	corteza	e-	Johnstone stoney (1874)

firma. Maira Barbosa.

Cambios de la Materia

Fusión. 

Es la transformación de un sólido en líquido al aplicarle calor. 
Es importante hacer la diferencia con el punto de fusión, que es la temperatura a la cual ocurre la fusión.

Evaporación. 

Es la transformación de las partículas de superficie de un líquido, en gas, por la acción del calor. La evaporación es rara pero importante e indispensable en la vida cuando se trata del agua, que se transforma en nube y vuelve en forma de lluvia, nieve, niebla o rocío.

Solidificación.

Es el paso de una sustancia en estado líquido a sólido producido por una disminución en la temperatura.

Condensación.

Es el cambio de estado de una sustancia en estado gaseoso a estado líquido. Condensación es responsable de la formación de las nubes. 

Sublimación

La sublimación es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al  estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. 

firma: Carmen Davila. 

Clasificación de las Moléculas

MOLÉCULAS COMPUESTAS

Son las formadas por asociación entre átomos de elementos diferentes; y se pueden clasificar en:

COMPUESTOS BINARIOS: están formados por átomos de dos elementos diferentes.

COMPUESTOS TERNARIOS:

Formados por tres elementos diferentes. En este tipo de compuestos suelen formarse grupos de elementos.

COMPUESTOS CUATERNARIOS:

Constituidos por más de tres elementos diferentes.

MOLÉCULAS SIMPLES

Están formadas por un átomo o por la asociación de átomos de un sólo tipo. Por ejemplo:

O2	(molécula de Oxígeno)
O3	(molécula de Ozono)
Cl2	(molécula de Cloro)
H2	(molécula Hidrógeno)

firma: Nelva Quijano Suarez.

Partículas subatómicas del Átomo.

Neutrón 

El neutrón es una partícula subatómica sin carga neta, presente en el núcleo atómico de prácticamente todos los átomos. El neutrón tiene una vida media de unos quince minutos fuera del núcleo atómico, cundo emite un electrón y un antineutrón para convertirse en protón. El neutrón es necesario para la estabilidad de casi todos los núcleos atómicos (la única excepción es el hidrógeno), ya que interactúa fuertemente atrayéndose con los protones, pero sin repulsión electrostática.

Electrón 

El electrón es una partícula subatómica de tipo fermiónico. En un átomo los electrones rodean el núcleo, compuesto únicamente de protones y neutrones. Los electrones son mucho más pequeños que los neutrones y protones. Los electrones son uno de los tipos más importantes de partículas subatómicas. Los electrones se combinan con protones y (generalmente) con neutrones para crear átomos.

Protón

Los protones son bariones, una especie de partícula subatómica que también incluye neutrones. Los protones se componen de dos quark arriba y un quark abajo. Los protones son prácticamente del mismo tamaño que los neutrones, y ambos son mucho más grandes que los electrones. El protón y el neutrón, en conjunto, se conocen como nucleones, ya que conforman el núcleo de los átomos.

firma: keiner paez orozco

este es otro consecto sobre la materia

Los diferentes estados de la materia han confundido a la gente durante mucho tiempo. Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia, basados en sus observaciones del agua. Pero estos mismos griegos, en particular el filósofo Thales (624 - 545 BC), sugirió, incorrectametne, que puesto que el agua podía existir como un elemento sólido, líquido, o hasta gaseoso bajo condiciones naturales, debía ser el único y principal elemento en el universo de donde surgía el resto de sustancias. Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo, en realidad, no es ni siquiera un elemento.

Para entender los diferentes estados en los que la materia existe, es necesario entender algo llamado Teoría Molecular Kinética de la Materia.

 LaTeoría Molecular Kinética tiene muchas partes, pero aquí introduciremos sólo algunas. Uno de los conceptos básicos de la teoría argumenta que los átomos y moléculas poseen una energía de movimiento, que percibimos como temperatura. En otras palabras, los átomos y moléculas están en movimiento constante y medimos la energía de estos movimientos como la temperatura de una sustancia. Mientras más energía hay en una sustancia, mayor movimiento molecular y mayor la temperatura percibida. Consecuentemente, un punto importante es que la cantidad de energía que tienen los átomos y las moléculas (y por consiguiente la cantidad de movimiento) influye en su interacción.

 Al contrario que simples bolas de billar, muchos átomos y moléculas se atraen entre sí como resultado de varias fuerzas intermoleculares, como lazos de hidrógenos, fuerzas van der Waals y otras. Los átomos y moléculas que tienen relativamente pequeñas cantidades de energía (y movimiento) interactuarán fuertemente entre sí, mientras que aquellos con relativamente altas cantidades de energía interactuarán poco, si acaso.

¿Cómo se producen estos diferentes estados de la materia? Los átomos que tienen poca energía interactúan mucho y tienden a “encerrarse” y no interactuar con otros átomos. Por consiguiente, colectivamente, estos átomos forman una sustancia dura, lo que llamamos un sólido. Los átomos que poseen mucha energía se mueven libremente, volando en un espacio y forman lo que llamamos gas. Resulta que hay varias formas conocidas de materia, algunas de ellas están detalladas a continuación.

 firma: justino andres ochoa martinez.

estado de la materia

la materi puede tener tres estados: solidos , liquidos y gaseoso
solidos: se dice que seforman cuando las fuerzas de atracion entre las moleculas individuales que son mayores que la energia que hacen que se ceparen.
Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras ejemplo:el hielo
líquidos : se forman cuando la energía (usualmente en forma de calor) de un sistema aumenta y la estructura rígida del estado sólido se rompe. Aunque en los líquidos las moléculas pueden moverse y chocar entre sí, se mantienen relativamente cerca, como los sólidos.
No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos

gaseoso :  se forman cuando la energía de un sistema excede todas las fuerzas de atracción entre moléculas. Así, las moléculas de gas interactúan poco, ocasionalmente chocándose. En el estado gaseoso, las moléculas se mueven rápidamente y son libres de circular en cualquier dirección, extendiéndose en largas distancias.
No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión
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 autor:: llerena santo donaldo junior

la materia

se llama materia a todo aquello que ocupa lugar y espacio .una porcion  de materia que se denomina cuerpo  las
propiedades química de un cuerpo son independientes de su tamaño y de su forma, mientras que las propiedades físicas  pueden ser intensivas o extensivas. las propiedades intensivas no dependen    de la cantidad de materia que compone un cuerpo, como sucede en la densidad, el calor, la temperatura de fusión, la conductividad eléctrica y otras.
las propiedades extensivas de penden de la masa del cuerpo, como el volumen el contenido energético

 

Estructura microscópica de la materia

Los primeros investigadores que en épocas recientes intentaron el estudio de la materia se dieron cuenta que había ciertas regularidades en todos los elementos de una columna y que esto solo era posible si se admitía cierta estructura atómica.

El descubrimiento del electrón por Thomson, los trabajos de Rutherford y el descubrimiento de protones y neutrones afirmaron la divisibilidad del átomo y la existencia de cierta estructura en su interior. Con el descubrimiento de la radiactividad, y otros avances de la física fue posible demostrar que en la materia existen cientos de partículas, siendo doce las fundamentales, entre las que se encuentran los quarks, hadrones (mesones y bariones), leptones.

Toda partícula fundamental viene caracterizada básicamente por tres magnitudes: su masa, su carga y su espín (momento angular intrínseco). Dependiendo de su espín las partículas se distinguen en: fermiones (tienen espín ± ½) y bosones (con espín ±1)

Pero surgió la necesidad de “inventar” lo que se denominó extrañeza, ésto permitió predecir que reacciones nucleares entre partículas se producirán y cuales no. Si construimos diagramas representando la extrañeza y la carga eléctrica encontraremos que todos los mesones (conocidos hasta hoy) tienen lugar en el esquema; lo mismo sucede con los bariones. El camino óctuple (teoría formulada por M. Gell-Mann e Y. Ne'eman en 1961) predijo incluso la existencia de varias partículas necesarias para completar los diagramas anteriores.

Existe un “sistema periódico” de las partículas fundamentales. Desde 1964 se supone que todas las partículas fundamentales (hadrones) están constituidas por otras entidades menores llamadas quarks. Éstos tienen la rara propiedad de poseer carga eléctrica fraccionaria.

La imagen que tenemos hoy de los hadrones es la de agrupaciones de quarks de la misma forma que los átomos son agrupaciones de electrones, protones y neutrones. A pesar de esta similitud los quarks no pueden existir aislados.

La estructura microscópica de la materia quedará completada de la siguiente forma: la materia está formada por leptones y quarks. Existen seis leptones y seis quarks encuadrados en seis familias.

autor: martin de jesus buelvas aragon