TEMA No 2 ESTRUCTURA ELÉCTRICA DE LA MATERIA

TEMA NO. 2:
ESTRUCTURA ELÉCTRICA DE LA MATERIA
Prof. Miguel A. Rudas

La estructura de la materia:
La materia es todo aquello que tiene masa y que, por lo tanto, ocupa un volumen.
Desde hace muchos años, una de las grandes preocupaciones de los científicos ha sido poder conocer la constitución de la materia para poder llegar a predecir su comportamiento.
Los avances experimentales y teóricos delsiglo XX han permitido conocer mejor la estructura interna de la materia. Ahora sabemos que toda materia está formada por un conjunto de átomos que, a su vez, están constituidos por las llamadas partículas subatómicas: los electrones, los protones y los neutrones (principalmente).
En los átomos que forman la materia se pueden distinguir dos partes:
El núcleo, que es la parte central del átomo yque ocupa una parte muy pequeña. En su interior se encuentran los protones y los neutrones, entre otras partículas subatómicas.
La corteza, que es la parte exterior del átomo y ocupa la mayor parte de su volumen. Esta parte está formada por un único tipo de partículas subatómicas, los electrones que se mueven a una gran velocidad alrededor del núcleo, describiendo unas trayectorias elípticasllamadas órbitas. 

La carga eléctrica:
Los protones (partículas que forman parte del núcleo del átomo) y electrones (que rodean el núcleo del átomo) crean fuerzas de atracción y de repulsión debido a que estas partículas atómicas tienen una carga eléctrica.
Se puede establecer una ley muy sencilla en relación a las fuerzas de atracción y fuerzas de repulsión entre partículas: las cargas de diferentesímbolo se atraen y las del mismo signo se repelen.
La carga de un protón es la misma que la de un electrón, con la diferencia de que la carga de protones es positiva y la de los electrones es negativa.
En cambio, los neutrones no tienen carga eléctrica, ni positiva ni negativa. Por lo tanto los neutrones no son atraídos ni repelidos por los protones ni los electrones.
La carga eléctrica es unapropiedad general de la materia que se puede medir, cuya unidad es el Coulomb (C).
La masa y la carga eléctrica de las principales partículas subatómicas son:
Masa (Kg) Carga (C)
Protón (p) 1,6725 • 10-27 1,6 • 10 -19
Neutrón (n) 1,6748 • 10-27 -
Electrón (e) 9,1095 • 10-31 1,6 • 10 -19
Pérdida o ganancia de electrones:
En relación a la naturaleza eléctrica del átomo, hay que destacar que lacarga eléctrica de un átomo es nula porque tiene el mismo número de protones que de electrones, teniendo así la misma cantidad de cargas positivas que negativas.
Hay, sin embargo, excepciones que hay que tener en cuenta:
En algunas situaciones los átomos pueden perder o ganar electrones y quedar cargados eléctricamente. Estos átomos se llaman iones.
Cuando un átomo pierde uno o diversos electrones,queda cargado positivamente y recibe el nombre de catión.
De forma contraria, cuando un átomo gana uno o varios electrones queda cargado negativamente, recibiendo el nombre de anión.
¿De dónde viene la electricidad?
La energía eléctrica o electricidad es un fenómeno físico que se origina a raíz de las cargas eléctricas y de la interacción entre ellas. Así, son los electrones y los protones las dospartículas subatómicas principales que pueden originar la aparición de energía eléctrica.
La electricidad se puede originar o transmitir provocando el movimiento de cargas eléctricas de un punto a otro.
Esta situación es muy común ya en la propia Naturaleza, dado que la energía eléctrica se manifiesta de diversas formas, transformándose en otros tipos de energía. Ejemplos de este fenómeno son lastormentas eléctricas o el sistema nervioso de los seres vivos.
La rama que estudia la interacción de las cargas eléctricas cuando estas están en reposo se denomina electrostática y cuando están en movimiento se denomina electrodinámica.
Materiales conductores, semiconductores y aislantes
Las cargas eléctricas se pueden mover a través de los materiales, pero no se mueven de la misma manera en...