¿Por qué la cantidad de protones define cómo es la materia?

Question

Mi pregunta puede sonar enrevesada, pero mi mente se está retorciendo ahora mismo, así que mis disculpas por adelantado.

¿Por qué cuando tengo un protón y un electrón es hidrógeno, un gas claramente inflamable, y cuando tengo, digamos, doce, es carbono, la fuerza motriz de la vida tal y como la conocemos, y entonces acabamos con 239 y tenemos uranio, un elemento radiactivo?

¿Cómo afecta la cantidad de protones a lo que será la materia? ¿Por qué la cantidad de estas partículas hace que mágicamente una cosa sea aire y otra cianuro?

Si tengo un guijarro es un guijarro, si tengo 13 son más guijarros iguales. ¿Qué diferencia a los protones?

Siento que esto sea tan enrevesado, cualquier respuesta es apreciada

Answer 1

Respuesta larga: Cualquier libro de química.

Respuesta corta: El número de electrones de un átomo es el mismo que el número de protones del núcleo. Este número de electrones (¡idéntico al número de posición en PSE!) define toda la química de ese átomo.

Answer 2

Tu experiencia cotidiana del mundo material se rige por la química. En cierto modo, es la ciencia de los átomos y los grupos de átomos.

Cosas como la dureza, el color, la toxicidad y otras vienen determinadas en gran medida por la interacción de los átomos. En particular, la capa exterior de los átomos, los electrones. Obviamente, los detalles de por qué el elemento o compuesto A es más duro o más blando que el compuesto B son increíblemente diversos y complicados.

Normalmente, el número de electrones es igual al número de protones (¡pero no siempre!), ya que a los átomos les gusta ser eléctricamente neutros y, por tanto, por cada protón positivo se adhiere al átomo un electrón negativo. Por tanto, el número de protones influye indirectamente en el comportamiento del átomo a través del número de electrones...

Answer 3

El protón es, en cierto sentido, una pista falsa. Sólo la carga total del núcleo (que resulta ser el número de protones en ciertas unidades) es importante para mantener el átomo eléctricamente neutro. La estructura detallada del núcleo (como el hecho de que esté formado por protones y neutrones) no es relevante para la química. Debería preguntarse por el número de electrones en su lugar.

Answer 4

Análogos pesados y ligeros del hidrógeno exploran los límites de la química cuántica

Para fabricar el isótopo ultraligero, los científicos cambiaron el protón por un muón cargado positivamente, que sólo tiene el 11% de la masa de un protón. Y para fabricar hidrógeno ultrapesado, sustituyeron uno de los electrones de un átomo de helio por un muón negativo.

Los investigadores probaron el comportamiento de estos nuevos átomos en una reacción química denominada intercambio de hidrógeno, en la que un átomo de hidrógeno solitario arranca otro de una molécula de hidrógeno de dos átomos, prácticamente la reacción química más sencilla que se pueda concebir. En un artículo publicado en Science1, afirman que tanto los átomos de hidrógeno hinchados como los de maleza se comportan tal y como predice la teoría cuántica.