Historia De La Química

Partículas elementales del átomo

El concepto de átomo surgió desde 400 a 500 a.C. con los filósofos griegos Leucipo y Democrito, ellos propusieron que la materia se podría dividir en partes más y más pequeñas indefinidamente y que la partícula final debería resultar indivisible. Denominaron a estas partículas átomos (“sin corte”).

Modelo atómico de Dalton

Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos, tienen igual tamaño, masa y propiedades químicas. Los átomos de un elemento son diferentes a los átomos de todos los demás elementos.

Los compuestos están formados por átomos de más de un elemento. En cualquier compuesto, la relación del número de átomos entre dos de los elementos presentes siempre es un número entero o fracción sencilla.

Una reacción química implica sólo la separación, combinación o reordenamiento de los átomos; nunca supone la creación o destrucción de los mismos.

Leyes de Faraday

Investigó la relación existente entre la masa atómica y la cantidad de electricidad necesaria para liberar determinada cantidad de un elemento, a partir de un compuesto, lo que constituyó un paso importante en el descubrimiento de los electrones. Faraday observó que las masas de los productos formados por la electrólisis y la masa de los reactivos también dependen de las masas molares de las sustancias que participan en la reacción. Con base a los experimentos de Faraday, el físico inglés George Stoney propuso que la electricidad existe en forma de unidades asociadas con los átomos. Sugirió que los átomos no tienen carga neta porque contienen unidades tanto positivas como negativas de electricidad. En 1891 propuso el nombre electrón para la unidad de electricidad negativa.

Rayos catódicos

A la mitad del siglo XIX varios físicos estudiaron las descargas eléctricas a través de gases. Los tubos de Crooks o de rayos catódicos, son tubos llenos de gas a bajas presiones los cuales son sometidos a altos voltajes de corriente directa. Los gases a temperaturas normales y a presiones normales son muy malos conductores de electricidad, pero a presiones de 2 mmHg, el tubo comienza a fosforecer con luz continua. La luz sigue al tubo desde el cátodo (electrodo negativo) hasta el ánodo. Gracias a estos tubos se demostró que los rayos (electrones):

• Viajaban en línea recta por la sombra que se formaba en una pantalla de sulfuro de zinc, al introducir una cruz en su camino.

• Cuando se colocaba un reguilete estos rayos lo movían, así se descubrió que los rayos tenían masa.

• Se utilizó un imán y se observó que estos eran desviados por el campo eléctrico creado por el imán, así se concluyó que están cargados negativamente.

• Al colocar diferentes gases se observó el mismo comportamiento lo cual indicaba que eran universales, deben ser unidades comunes a todos los átomos.

Relación carga/ masa del electrón (e/m)

J.J. Thomson en 1897, midió cuantitativamente sus propiedades.

Utilizando una modificación de los tubos de rayos catódicos, los cuales tenían unas placas que generaban un campo eléctrico. Cuando este no funcionaba se observaba que los rayos se dirigían al punto marcado con la letra O. Si las placas se cargan aparece una luminiscencia en el punto P, estos rayos al ser desviados a la placa positiva, significaba que las partículas que los forman deben tener carga negativa. El grado de desviación que sufría una partícula será directamente proporcional a su carga, el grado de desviación será también inversamente proporcional a la masa de la partícula. Si las placas se descargan, y no hay campo eléctrico entre ellas y se colocan los polos de un imán a cada lado del tubo, los rayos se reflejan en el punto Q. Al aplicar el campo eléctrico y magnético al mismo tiempo, ajustando sus intensidades, uno vence a otro y el rayo luminoso se dirige de nuevo al punto O.

El valor que obtuvo para la relación de carga/masa de las partículas de rayos catódicos fue – 1.76 x 108 Coulomb/ g

Los experimentos de Thomson no pudieron medir la carga y la masa por separado.

El modelo que el propone se describe como el pudín de pasas, donde la carga positiva ocupaba la mayor parte del volumen del átomo. El imaginaba que el átomo es una esfera uniforme de electricidad positiva, y que los electrones estaban encerrados en esa esfera como las pasas de un pastel.

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