La scienza moderna ha gradualmente scoperto il fatto notevole che tutta la materia - nonostante le innumerevoli variazioni nelle proprietà fisiche e chimiche - è costituita da un gruppo relativamente limitato di unità di base conosciute come atomi. Questi atomi, a loro volta, sono semplicemente differenti disposizioni di tre particelle fondamentali: elettroni, neutroni e protoni. In un certo senso, il protone è la particella subatomica che definisce perché un atomo è classificato come un elemento specifico basato sul suo numero di protoni.

Un atomo bilanciato

I protoni si trovano nel nucleo di un atomo , che è un nucleo compatto al centro dell'atomo. La maggior parte dei nuclei contiene anche neutroni. Forse la caratteristica più essenziale di un protone è la sua carica elettrica positiva. Questa carica è uguale in grandezza alla carica elettrica negativa dell'elettrone, il che significa che la carica di un protone compensa la carica di un elettrone. I neutroni non hanno carica elettrica, quindi un atomo ha una carica neutra generale purché il suo numero di elettroni sia uguale al suo numero di protoni.

Misure dei protoni

I protoni hanno una massa minuscola ma diversa da zero . Infatti, protoni e neutroni formano la maggior parte della massa nell'universo: tutta la materia è composta da atomi e la massa degli atomi è attribuibile principalmente a protoni e neutroni. La massa di un protone è 1,67 x 10 ^ -27 chilogrammi; questo è molto simile alla massa di un neutrone ma molto più grande della massa di un elettrone, che è 9,11 x 10 ^ -31 chilogrammi. Un protone, sebbene quasi inconcepibilmente piccolo, ha anche dimensioni fisiche misurabili. La ricerca moderna indica che il diametro di un protone è di circa 1,6 x 10 ^ -13 centimetri.

Una forza più forte

La legge di Coulomb afferma che le cariche elettriche con polarità opposta provano una forza attrattiva e cariche elettriche con la stessa polarità sperimenta una forza repulsiva. Dichiara inoltre che questa forza è inversamente proporzionale al quadrato della distanza che separa due cariche puntiformi. Pertanto, la grandezza della forza elettrica tra due cariche puntiforme aumenta all'infinito quando le cariche punto si avvicinano molto l'una all'altra. Ciò significa che i protoni impacchettati nel nucleo di un atomo sperimentano un'enorme forza repulsiva. Il nucleo rimane intatto, tuttavia, a causa di qualcosa chiamato la forza forte. Una delle quattro forze fondamentali, la forza forte agisce su protoni e neutroni ed è in grado di tenerli insieme perché è più forte della forza elettrica tra i protoni.

Protettori donati

Nel contesto di fisica, i protoni sono tipicamente discussi in modo specifico come particelle subatomiche. I chimici, tuttavia, usano i termini "protone" e "ione idrogeno" in modo un po 'intercambiabile. Gli atomi di idrogeno hanno un protone e un elettrone, e la maggior parte ha neutroni zero. Di conseguenza, quando un atomo di idrogeno perde il suo elettrone e diventa uno ione, tutto ciò che rimane è un singolo protone. Questo fatto è un aspetto importante della chimica perché la concentrazione di ioni idrogeno in una soluzione determina il grado di acidità della soluzione. In altre parole, ciò che rende una sostanza acida è la sua capacità di donare protoni ad altre sostanze durante le reazioni chimiche