Breve historia del átomo

Breve historia del átomo.

Posted on 22 marzo 2010 by alvarorquin • Publicado en Física • Etiquetado Àtom, Átomo, Electrones, Física, Modelos Atómicos, Models Atòmics, Partículas Alfa, Partículas Beta, Partículas Gamma, Protones • Deja un comentario

El átomo como elemento químico.

El concepto de átomo, tal y como lo conocemos actualmente, fue propuesto en 1661 por Robert Boyle, en oposición a los tradicionales 4 elementos fundamentales (agua, aire, fuego y tierra). En su definición, Boyle defendía que la materia estaba compuesta por diferentes partículas, que le permitían avanzar en la diferenciación entre compuestos y mezclas. A pesar de ello, no fue más allá en su conjetura acerca de las partículas.

Modelo atómico de Dalton

Un siglo más tarde (en 1789) Antoine Laurent Lavoisier postula la ley química de conservación de la masa, en que: en un proceso químico, la suma de las masas de los elementos químicos que reaccionan es igual a la suma de las masas de los productos de la reacción. Y por necesidad define el termino “elemento químico” como la substancia básica indivisible podemos utilizar de reactivo o producto en una reacción química.

El átomo de Dalton.

En 1803 John Dalton observó que los mismos elementos químicos, en proporciones distintas, podían formar más de un compuesto (por ejemplo, el carbono y el oxigeno pueden formar monóxido de carbono o dióxido de carbono). Esto le indujo a pensar que la materia está compuesta de partículas muy pequeñas (llamadas átomos) indivisibles, indestructibles y caracterizados por cualidades, como la masa, que les diferencian de los átomos de otros elementos. Estos átomos pueden combinarse en diferentes proporciones para formar más de un compuesto químico.

Modelo atómico de Thomson

El átomo de Thomson o el pastel de pasas.

En 1879 el físico inglés Joseph John Thomson observó que los rayos catódicos estaban compuestos por unas partículas (que él llamó “corpúsculos”) cargadas negativamente que procedían del interior de los átomos de los electrodos. De este hecho Thomson dedujo que los átomos son divisibles y que se componen de estos corpúsculos se distribuían aleatoriamente en una “masa” de carga positiva (necesaria para compensar la carga negativa de los corpúsculos). Este modelo propuesto en 1904 y atribuido a Thomson se conoce como el pastel de pasas, puesto que los electrones se distribuirían en la materia, igual que las pasas se distribuyen en el pastel.

El átomo de Rutherford.

A principios del siglo XX, ya se conocían las propiedades de las partículas alfa (núcleos de Helio), beta (electrones) y gamma (radiación electromagnética, fotones), que debido a su gran energía pueden atravesar finas láminas de metal.

Mientras en 1909 Hans Geiger y Ernest Marsden trabajaban en el laboratorio de Ernest Rutherford, bombardeando láminas de oro con partículas alfa y beta, observaron que una pequeña proporción de estas partículas eran desviadas con ángulos mucho mayores de los que serían esperados usando el modelo atómico de Thomson.

Rutherford sugirió en 1911 que el experimento podía interpretarse asumiendo que la carga positiva y la mayor parte de la masa de cada partícula debían concentrarse en muy poco espacio, en el centro del átomo. Y que los electrones debían de “flotar”, orbitando en una “nube” a su alrededor.

Modelo atómico de Bohr

El modelo de Bohr.

Mientras en el laboratorio de Ernest Rutherford investigaban la interacción de los metales con las partículas alfa y beta. El físico danés Niels Bohr se dedicaba a hacer experimentos parecidos con las partículas gamma y con la radiación electromagnética y lumínica en general.

Niels Bohr sabía que un material puede absorber una cierta cantidad de luz, o puede emitirla debido a que lo hemos calentado con anterioridad. Y en sus experimentos observó que esta luz emitida o absorbida, tienen siempre las mismas cantidades de energía y no pueden ser otras cualquiera.

Con estos resultados Niels Bohr sugirió que los electrones también debían de estar confinados, pero ellos en ciertas órbitas muy bien definidas, cada una de ellas con una energía “cuantizada”, menor cuanto más alejada del núcleo, entre las que los electrones podían saltar de una a otra, pero nunca podían ocupar órbitas intermedias. Las diferencias de energía entre una órbita y otra, debía corresponderse perfectamente con la energía de la luz emitida o absorbida por el átomo.

RESUMEN DE LA HISTORIA DEL ÁTOMO

El conocimiento del átomo ha tenido un desarrollo muy lento, ya que la gente se limitaba a especular sobre él. Demócrito (1) fue el primero en afirmar que la materia está compuesta por átomos, y que estos eran indivisibles. Y hay quedo la cosa hasta que Dalton, (2) en 1803 lanzó su teoría atómica de la materia. En ella decía que todos los elementos que se conocen están constituidos por átomos. A partir de este momento la física se centra en el estudio del átomo. En 1811 Amedeo Avogadro formuló una ley que lleva su nombre “ley de abogadro”. Esta ley viene a decir que dos volúmenes iguales de diferentes gases y en las mismas condiciones tienen el mismo número de moléculas, pero no el mismo número de átomos. En 1906 J.J. Thomson (4), supuso que Dalton estaba equivocado, porque el átomo estaba compuesto de electrones.

A medida que la tecnología iba avanzando, el estudio del átomo se abría camino con más facilidad. En 1896 Becquerel (5), descubridor de la radioactividad supuso que los electrones tenían carga eléctrica. Cosa que Millikan (6), confirmó veinte años después. En 1911 Rutherford (7), lanzó la primera teoría sobre la estructura del átomo, en ella decía que los electrones giraban alrededor del núcleo como si fuera un sistema solar en miniatura. Esta teoría se mantuvo hasta 1913, fecha en la cual Bohr (8), lanzó una nueva teoría atómica, en ella decía que los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas. Esta teoría todavía no era la definitiva, pero si la base de las teorías actuales sobre el átomo. En 1919 Rutherford descubrió que el núcleo de los átomos estaba compuesto por protones, y que estos tenían carga positiva. Y en 1932 Chadwick (9), descubrió el neutrón, una de las partículas fundamentales de la materia

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