Fuerza fuerte: definición, ecuación y ejemplos

Química 101

¿Alguna vez te has preguntado cómo se mantiene unido el átomo? Cuando las personas se sientan en la clase de química, muchas veces no notan un problema inherente en la estructura del átomo. El núcleo del átomo contiene neutrones con carga neutra y protones con carga positiva. Las cargas opuestas se atraen y las cargas similares se repelen, al igual que los polos norte y sur de un imán. Entonces, ¿cómo es que los protones positivos se unen? ¿No deberían estar huyendo el uno del otro tan rápido como puedan?

Bueno, en realidad deberían hacerlo. Y la razón por la que no lo hacen es por la fuerte fuerza nuclear.

¿Qué es la fuerza fuerte?

En física, hay cuatro fuerzas fundamentales : la gravedad, la fuerza electromagnética, la fuerza débil y la fuerza fuerte.

La fuerza fuerte es, como era de esperar, fuerte. La fuerza fuerte es la fuerza que mantiene unido el núcleo del átomo, aunque otras fuerzas quieran separarlo. La repulsión electrostática, parte de la fuerza electromagnética, entre los protones positivos en el núcleo es muy poderosa. Entonces, la fuerza fuerte tiene que ser fuerte para superar esto. La fuerza fuerte solo actúa en el núcleo del átomo. Esto se debe a que tiene un alcance muy corto. Incluso los electrones están demasiado lejos para verse afectados por la fuerte fuerza nuclear.

Cómo funciona la fuerza fuerte

Hay otra cosa que quizás no hayas notado en la clase de química. A medida que avanza en la tabla periódica hacia átomos cada vez más grandes, la cantidad de neutrones comienza a aumentar rápidamente. De átomos como el helio, que tiene dos protones y dos neutrones, el mismo número de cada uno, rápidamente se llega al punto en el que hay muchos más neutrones que protones, un efecto que se vuelve más loco cuanto más se desciende. Hay una razón para esto, y nuevamente, es por la fuerza fuerte.

La forma en que funciona la fuerza fuerte es que la fuerza aumenta con cada nucleón , con cada partícula extra en el núcleo del átomo. A medida que avanza en la tabla periódica, agrega un protón adicional con cada elemento, y esos protones con sus cargas positivas solo aumentan el deseo de que los protones se repelan entre sí y se separen. La fuerza fuerte aumenta, pero no tanto como la repulsión electrostática. Pero cuando agrega un neutrón con carga neutra, aumenta la fuerza fuerte en la misma medida, sin agregar ninguna repulsión adicional. Entonces, a medida que avanza en la tabla periódica, necesita más y más neutrones para hacer que la fuerza fuerte sea lo suficientemente fuerte como para mantener la cosa unida. Por ejemplo, el platino tiene 78 protones, pero 117 neutrones. ¡Y Rutherfordiam tiene 104 protones, pero 157 neutrones completos!

Resumen de la lección

En física, hay cuatro fuerzas fundamentales : la gravedad, la fuerza electromagnética, la fuerza débil y la fuerza fuerte. La fuerza fuerte es de hecho muy fuerte, porque mantiene unido el núcleo del átomo, aunque la repulsión electrostática entre electrones positivos quiere separarlo. La fuerza fuerte solo actúa en el núcleo del átomo. Esto se debe a que tiene un alcance muy corto.

La fuerza fuerte es la razón por la que hay tantos neutrones en los elementos más pesados. Los protones están cargados positivamente y agregarlos hace que el núcleo quiera repeler y separarse. Pero la fuerza fuerte se vuelve más fuerte no solo cuando agrega protones, sino también cuando agrega neutrones. La adición de neutrones aumenta la fuerza fuerte sin aumentar la fuerza repulsiva. Por lo tanto, los elementos más pesados ​​necesitan un número creciente de neutrones para mantenerse unidos y estables.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador