Neutrones
Los átomos de todos los elementos -excepto la mayoría de los átomos de hidrógeno- tienen neutrones en su núcleo. A diferencia de los protones y los electrones, que están cargados eléctricamente, los neutrones no tienen carga, son eléctricamente neutros. Por eso los neutrones del diagrama anterior están etiquetados como \(n^0\). El cero significa «carga cero». La masa de un neutrón es ligeramente mayor que la masa de un protón, que es de 1 unidad de masa atómica (izquierda). (Una unidad de masa atómica equivale a cerca de \(1,67 \times 10^{-27}\) kilogramos). Un neutrón también tiene aproximadamente el mismo diámetro que un protón, es decir, 1,7 veces 10^{-15}} metros.
Como ya habrás adivinado por su nombre, el neutrón es neutro. Es decir, no tiene carga alguna y, por tanto, no es atraído ni repelido por otros objetos. Los neutrones se encuentran en todos los átomos (con una excepción), y están unidos a otros neutrones y protones en el núcleo atómico.
Antes de continuar, debemos discutir cómo los diferentes tipos de partículas subatómicas interactúan entre sí. En lo que respecta a los neutrones, la respuesta es obvia. Dado que los neutrones no son atraídos ni repelidos por los objetos, no interactúan realmente con los protones ni con los electrones (más allá de estar unidos al núcleo con los protones).
Aunque los electrones, protones y neutrones son todos tipos de partículas subatómicas, no todos tienen el mismo tamaño. Cuando se comparan las masas de los electrones, protones y neutrones, lo que se encuentra es que los electrones tienen una masa extremadamente pequeña, en comparación con los protones o los neutrones. Por otro lado, las masas de los protones y los neutrones son bastante similares, aunque técnicamente, la masa de un neutrón es ligeramente mayor que la de un protón. Debido a que los protones y los neutrones son mucho más masivos que los electrones, casi toda la masa de cualquier átomo proviene del núcleo, que contiene todos los neutrones y protones.
| Partícula | Símbolo | Masa (amu) | Masa relativa (protón = 1) | Carga relativa | Localización |
|---|---|---|---|---|---|
| protón | p+ | 1 | 1 | +1 | dentro del núcleo |
| electrón | e- | 5.45 × 10-4 | 0.00055 | -1 | fuera del núcleo |
| neutrón | n0 | 1 | 1 | 0 | dentro del núcleo |
La tabla {(\PageIndex{1}\}) da las propiedades y ubicaciones de los electrones protones y neutrones. La tercera columna muestra las masas de las tres partículas subatómicas en «unidades de masa atómica». Una unidad de masa atómica (\(\text{amu}\)) se define como la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12. Las unidades de masa atómica (\(\text{amu}\)) son útiles, porque, como se puede ver, la masa de un protón y la masa de un neutrón son casi exactamente \(1\) en este sistema de unidades.
Las cargas negativas y positivas de igual magnitud se cancelan entre sí. Esto significa que la carga negativa de un electrón equilibra perfectamente la carga positiva del protón. En otras palabras, un átomo neutro debe tener exactamente un electrón por cada protón. Si un átomo neutro tiene 1 protón, debe tener 1 electrón. Si un átomo neutro tiene 2 protones, debe tener 2 electrones. Si un átomo neutro tiene 10 protones, debe tener 10 electrones. Ya entiendes la idea. Para ser neutro, un átomo debe tener el mismo número de electrones y protones.