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Número de neutrones

Número de neutrones

Si has escuchado hablar del átomo, sabes que este está compuesto por un núcleo muy masivo rodeado de una nube de electrones. De hecho, probablemente hayas visto alguna vez algún dibujo de un átomo, con una bola en el centro y electrones orbitando a su alrededor. Aunque esta imagen no es del todo realista, nos permite tener una idea en la cabeza acerca de cómo son los átomos.

Esta especie de bola que mencionábamos es el núcleo, que está formado por protones y neutrones. Para caracterizar un átomo utilizamos la cantidad total de neutrones que se encuentran en su núcleo, la cual lleva el nombre de número neutrónico o número de neutrones. Pero para estudiar esta cantidad tan importante primero debemos comprender que es un neutrón. ¡Veamos!

¿Qué es un neutrón?

Un neutrón es una partícula situada en el centro de un átomo junto a los protones. Tanto los neutrones como los protones se conocen también como nucleones. Los neutrones tienen una carga neutra y son uno de los dos tipos de partículas que aportan una mayor cantidad de masa a un átomo.

A continuación se muestran las características de los neutrones:

PartículaMasa en kilogramosCarga eléctrica en coulombsUbicación
Neutrón \(1,67\cdot 10^{-27}\) 0Núcleo

Tabla 1- Características de los neutrones.

Los neutrones y la masa del átomo

Los neutrones son uno de los dos tipos de partículas que constituyen la mayor parte de la masa del átomo, junto a los protones. Esto significa que cuantos más neutrones tenga un átomo, más pesado será.

Los neutrones tienen una masa \(1836,15\) veces mayor que la de un electrón y son un poco más pesados que los protones, es por esto que solo consideramos las partículas dentro del núcleo cuando hablamos de la masa del átomo.

Los neutrones y la carga del átomo

Los neutrones tienen una carga eléctrica neutra. Por ello, cuando un átomo tiene un exceso de neutrones, no cambia su naturaleza eléctrica.

Los neutrones y la carga relativa del átomo

Cuando se piensa en las cargas atómicas, es útil trabajar con el concepto de carga relativa. Cuando hablamos de carga relativa nos referimos a la carga de una partícula en función de otra, en este caso del electrón. En el caso del neutrón, la carga eléctrica relativa es \(\mathbf{0}\).

Neutrones e isótopos

Un átomo con falta o exceso de neutrones se llama isótopo. Algunos isótopos se rompen al cabo de un tiempo, lo que produce una radiación en forma de partículas como fotones, partículas beta y otras. Puede haber muchos isótopos para un mismo elemento atómico.

Número neutrónico Isotopos del hidrógeno StudySmarter

Fig. 1: Los isótopos de hidrógeno tienen diferente número de neutrones en el núcleo. De izquierda a derecha: sin neutrones, un neutrón y dos neutrones

¿Qué es el número de neutrones?

El número de neutrones se refiere al número total de neutrones en el núcleo. Si el número de neutrones es mayor que el número de protones, el átomo tiene un exceso de neutrones.

Las propiedades de los átomos de cada elemento están determinadas por el número de protones y el número de neutrones que hay en el núcleo. Por ejemplo, en los reactores de fisión nuclear utilizan el número de neutrones para saber qué elementos se pueden dividir.

El símbolo para el número de neutrones es \( \textbf{N}\) y los átomos que tengan el mismo número de neutrones se conocen como nucleidos.

Número neutrónico Número de neutrones StudySmarter

Fig. 2: El número de neutrones se puede calcular si conocemos el número atómico y el número másico de un elemento. Estos números se pueden identificar rápidamente con la notación de nucleidos.

¿Cómo calcular el número de neutrones?

El número de neutrones se puede calcular si conoces el número atómico y el número másico del elemento. Estos números se pueden encontrar en la tabla periódica.

Número neutrónico Tabla periódica StudySmarterFig. 3: El número de neutrones, el número atómico y el número másico de cada elemento nos permiten organizar la tabla periódica.

El número másico se encuentra la esquina superior izquierda, mientras que el número atómico se da en la esquina inferior izquierda, como en este ejemplo del hierro-56:

\[ ^{56}_{26}Fe\]

¿Pero qué significan estos números? Veamos sus definiciones.

Número atómico

El número atómico es el número total de protones que tiene cada átomo de un elemento.

Cada uno de los elementos que encontramos en la tabla periódica están formados por átomos con diferente número de protones. Al número de protones se denomina número atómico y usamos el símbolo \(\textbf{Z} \) para identificarlo.

El número atómico se encarga de definir la configuración electrónica del átomo y permite tener los elementos químicos ordenados en la tabla periódica que todos conocemos.

Número másico

La suma de los protones y los neutrones se denomina número másico

Se denota con la letra \( \textbf{A}\). Este número representa la cantidad de partículas que un átomo tiene en el núcleo y como ya vimos existe una relación entre el número de neutrones, número atómico y número másico.

\[\textbf{A}=\textbf{Z}+\textbf{N} \]

El número atómico es el mismo para todos los átomos de un elemento, pero el número másico nos da la información que se necesita para clasificar a los diferentes isotopos de este. Por ejemplo, si el número másico de un átomo de hidrógeno es igual a \( 3\), sabemos que se trata del isotopo tritio.

Es importante no confundir el número másico con la unidad masa atómica. La unidad masa atómica se calcula a partir del átomo de carbono-12, siendo cada unidad de masa atómica \(\mathrm{uma}\) un \(1/12 \) de su masa.

Cálculo del número de neutrones

Para calcular el número de neutrones, podemos utilizar la notación de los nucleidos vista anteriormente, como se muestra a continuación:

\[\text{Número de neutrones}=\text{Número másico}-\text{Número atómico}\]

También podemos expresarlo usando los símbolos de cada número.

\[\textbf{N}=\textbf{A}-\textbf{Z} \]

Número neutrónico Modelo de átomo de tritio. StudySmarterFig. 4: El tritio es un isótopo del hidrógeno. Está compuesto por tres partículas en el núcleo: un protón y dos neutrones.

Calcula el número de neutrones del hierro.

Solución.

Recordando la fórmula para calcular el número de neutrones:

\[\textbf{N}= \textbf{A}-\textbf{Z} \]

donde \( \textbf{A}\) es el número másico y \( \textbf{Z}\) es el número atómico. En este caso, el número másico del hierro es igual a \(56\) y el número atómico es \( 26\). Sustituyendo en la fórmula, obtenemos

\[ \textbf{N} = 56 - 26 = 30\]

Esto quiere decir que hay \(30\) neutrones en el núcleo del hierro.

Número neutrónico - Puntos clave

  • El número de neutrones indica cuántos neutrones hay en total en el átomo de un elemento.
  • El número atómico indica el número de protones en el núcleo de un átomo.
  • Los neutrones son una de las dos partículas que añaden una cantidad significativa de masa a un átomo.
  • Los neutrones son casi \(1836,15\) veces más pesados que los electrones.
  • Los neutrones y los protones tienen masas similares.
  • Los neutrones tienen una carga neutra y solo añaden masa a un átomo.
  • El número de neutrones \(\textbf{N}\) de un átomo se puede calcular con su número másico \(\textbf{A}\) y su número atómico \(\textbf{Z}\): \[\textbf{N}= \textbf{A}-\textbf{Z} \]

Preguntas frecuentes sobre Número de neutrones

Número de neutrones=Número másico-Número atómico

La suma de los protones y los neutrones.

A=N+Z,

donde A es el número másico, N es el número de neutrones y Z el número atómico.

El número de neutrones se refiere al número total de neutrones en el núcleo. Si el número de neutrones es mayor que el número de protones, el átomo tiene un exceso de neutrones.

Nos da la información que se necesita para clasificar a los diferentes isotopos de un elemento.

Cuestionario final de Número de neutrones

Pregunta

¿Qué es el número de neutrones?

Mostrar respuesta

Answer

El número de neutrones en un átomo.

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Pregunta

¿Dónde está el número de neutrones en la notación de los nucleidos?

Mostrar respuesta

Answer

En la esquina inferior derecha.

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Pregunta

¿Cuál es el número de neutrones de este elemento: \(^{56}_{26}Fe\)?

Mostrar respuesta

Answer

\(30\).

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Pregunta

¿Qué datos necesitas para calcular el número de neutrones?

Mostrar respuesta

Answer

El número atómico y el número másico.

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Pregunta

¿Qué es un neutrón?

Mostrar respuesta

Answer

Una partícula atómica que está localizada fuera del núcleo atómico y sin carga.

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Pregunta

¿Cuál es la masa de un neutrón?

Mostrar respuesta

Answer

\[1,67 \cdot 10^{-27}\, \, \mathrm{kg}\]

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Pregunta

¿Cuál es la carga de un neutrón?

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Answer

0.

Show question

Pregunta

¿Cuál es el símbolo del neutrón?

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Answer

N.

Show question

Pregunta

En porcentaje, ¿qué similitud tienen las masas de los neutrones y los protones?

Mostrar respuesta

Answer

\[ 99.8 \%\].

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Pregunta

Los neutrones son partículas que aportan masa al átomo. ¿Verdadero o falso?

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Answer

Verdadero.

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Pregunta

¿Cuál es el efecto de que haya más neutrones en un átomo?

Mostrar respuesta

Answer

Lo hace más pesado.

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Pregunta

¿Qué es el número másico?

Mostrar respuesta

Answer

La suma del número de protones y neutrones.

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Pregunta

¿Cómo se calcula el número másico?

Mostrar respuesta

Answer

A=N+Z.

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Pregunta

¿Para qué sirve el número másico? 

Mostrar respuesta

Answer

Nos da la información que se necesita para clasificar a los diferentes isotopos de un elemento.

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Pregunta

¿Qué es el número atómico?

Mostrar respuesta

Answer

El número de protones en el núcleo atómico.

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