Estructura y composición de la materia: ELEMENTOS, ÁTOMOS y partículas subatómicas / Structure and composition of the matter: elements, atoms and subatomic particles

Las características y propiedades de las cosas existentes, tanto de naturaleza física (piedras, minerales, agua, etc), como biológica (bacterias, animales, vegetales, etc) están constituidas por una serie de sustancias simples o compuestas formadas por determinados elementos químicos que a su vez son el resultado de átomos y partículas subatómicas integradas en los mismos.

Tratemos de definir y diferenciar sus denominaciones para tener una noción clara de las propiedades y funciones de cada una de dichas sustancias o partículas (elementos, átomos, protones, neutrones, electrones, neutrinos, bosones, fotones, fermiones, quartzs, etc...)

Nos referimos a la materia de nuestro Planeta y del Sistema Solar, claro, porque hay que tener en cuenta que, según la astrofísica, existe también una materia oscura y una energía oscura (21% y 70% respectivamente de la masa del Universo ?) cuya naturleza y composición son desconocidas.

El estudio, investigación y  manipulación  de los elementos, átomos y demás partículas que los integran, tienen una extraordinaria importancia para la humanidad, ya que ellos depende no solo la seguridad universal sino también el progreso de la tecnología y los avances científicos en áreas muy diversas, como en las de recursos energéticos, medicina, comunicaciones, exploración espacial, nuevos inventos y recursos, etc

Sustancias simples y compuestas

Las sustancias simples están formadas por una sola clase deelementos (como el oxígeno, O2)
Las sustancias compuestas, por contra, tienen varias clases de elementos en una proporción determinada y constante (como el agua H2O)

Elementos químicos

Estan constituidos por átomos de la misma clase; poseen un número determinado de protones en su núcleo (número atómico)
Algunos elementos son naturales y otros creados de manera artificial
Los elementos se clasifican y relacionan en la llamada tabla periódica.
Los más de 100 elementos químicos de dicha tabla se combinan entre sí dando lugar a unos tres millones de sustancias compuestas.

Partículas elementales

Son aquellas que no puede descomponerse en otras más simples, como un electrón, un bosón, etc.

Átomos

Un átomo es la cantidad menor de un elemento químico que posee existencia propia. Tiene una estructura consistente en un núcleo, compuesto por protones y neutrones, y con electrones que orbitan alrededor de dicho núcleo; el número de los mismos caracteriza cada uno de los distintos átomos y elementos químicos.

Protones

Son partículas subatómicas que tienen una carga eléctrica positiva, y que, junto con los neutrones, forman el núcleo de los átomos. Su número, conocido como número atómico, origina las características y propiedades químicas de cada tipo de átomo y elemento correspondiente.

Neutrones

Son partículas subatómicas sin carga eléctrica. Junto con los protones constituye los núcleos de los átomos.
A su vez los neutrones están compuestos por tres quarks.

Electrones

Son partículas elementales subatómicas con una carga eléctrica negativa de igual valor y de signo contrario a la del protón, Es uno de los constituyentes fundamentales del átomo
Tiene una masa 1836 veces menor que la de un protón.

Bosones

Son partículas elementales que ejerce la interacción entre fermiones.

Fermiones

Son, junto a los bosones, uno de los tipos de partículas elementales básicas. Hay dos clases: quarks y leptones.

Fotones

Partículas elementales que constituyen la luz y, en general, la radiación electromagnética.

Neutrinos

Partículas eléctricamente neutra, cuya masa es inapreciable.

Gluones

Son partículas elementales, de la familia de los bosones, carcterizados por una interacción nuclear fuerte que une a los quarkzs. No tiene masa ni carga eléctrica aunque si carga de color que depende del color de los quartzs.

Quarkzs

Son fermiones que, junto con los leptones, constituyen la materia basica visible. Algunas especies de quarks se combinan para dar lugar a otras partículas como protones y neutrones. Quarks y gluones originan partículas compuestas con carga de color.

Leptones

Son partículas elementales de la familia de los fermiones.

Hadrones

Son partículas subatomicas formadas por quarkzs unidos por una interacción fuerte.

Muones

Son partículas elementales de la familia de los leptones, con carga eléctrica negativa. Están asociadas con sus antipartículas denominadas antimuones.

Bariones

Son partículas subatómicas formadas por tres quarks. Los principales son el neutrón y el protón.

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Ver estos enlaces:

Elementos quimicos tabla periodica