Modelo Atomico de Thomson. Todo está hecho de átomos

INTRODUCCION

Todo está hecho de átomos, pero de que estos componen estos átomos. El hombre de ciencia siempre ha demostrado una gran curiosidad a todos estos grandes enigmas, donde una de estas ha sido la composición del átomo, y a partir de ella surge la creación de los modelos atómicos los cuales se encargaron de explicar dicha partícula en su totalidad. No obstante, así es como nace el modelo atómico de J.J Thomson, donde explica y demuestra a través de su experimento, que existen también partículas cargadas negativamente (electrones). Además este fue el primer modelo aceptado por la comunidad científica.

Es a través de este trabajo de investigación que me propongo a explicar de forma generalizada el modelo atómico de Thomson y como este logro crear una reproducción ideal del átomo.

Para ello se estudiara y desarrollara lo siguiente: 1) La propuesta de Thomson y lo que descubrió mediante su experimento; 2) En qué consistió el dicho experimento; 3) Postulados de su modelo atómico; y 4) Las limitaciones de dicho modelo.

DESARROLLO

Siglos atrás los filósofos griegos se preguntaban que compone la materia¬¬¬¬¬, Así es como Demócrito, propuso su teoría, que se basaba en que la materia estaba compuesta por partículas indivisibles (que no pueden ser divididas) a las que llamo átomos (del griego indivisibles).

Gracias a esta primera propuesta de la composición de la materia, empiezan a formularse numerosas teorías sobre la misma, de las cuales una de las primeras, fue donde Dalton planteaba que la materia se componía de elementos y compuestos, donde los primeros eran unidades fundamentales a los que llamo átomos en honor a Demócrito, y los compuestos, moléculas formadas por dichos átomos. Hasta ese punto Dalton estaba en lo correcto, pero él seguía sosteniendo que los átomos eran indivisibles, en lo cual estaba equivocado, ya que posteriormente se descubrió la existencia de partículas sub-atómicas, de ello surgió la participación de J.J Thomson en todo este proceso de formar un modelo atómico que representara una imagen exacta del átomo, al descubrir la existencia de las cargas negativas (electrones) en 1897.

Sir Joseph Thomson, científico británico, ganador del premio nobel de física en 1906, presento su modelo atómico, en el que incluía la existencia de los electrones, descubiertos por el mismo en 1897 al estudiar los rayos catódicos. Este modelo se consideraba estático, ya que suponía que los electrones reposaban y se encontraban distribuidos de tal forma que neutralizara la carga positiva (protones) y el átomo fuese eléctricamente estable.

A diferencia del modelo anterior propuesto por Dalton, este propuso que el átomo se podía dividir en dos partes; la carga negativa (electrones) y la carga positiva (protones). Para representar este modelo, Thomson lo plasmo en forma de una esfera de carga positiva que tenía incrustada los electrones, por esto se le llamo el modelo del pastel de frutas, y gracias a este, se dio explicación a numerosos fenómenos atómicos conocidos hasta la fecha, como el de la electrolisis por ejemplo.

Seguidamente de estos descubrimientos y la proposición de este modelo atómico, se hicieron nuevas pruebas y estudios por parte de Rutherford y otros científicos, que demostraron la inexactitud de los realizados por Thomson.

Si bien conocemos hoy en día lo que es el átomo, partículas que componen la materia, que componen el universo y por lo tanto un todo, las cuales están compuestos a su vez por partículas sub-atómicas cargadas positiva y negativamente, cuyo núcleo lo conforman los protones y neutrones, y luego están los electrones que giran en una determinada orbita o nivel de energía, gracias a las fuerzas electromagnéticas. En este modelo propuesto por el científico Neil Bohr el átomo lo componen distintas orbitas o niveles de energía, y que tomo como base el modelo anterior, pero incorporando el fenómeno de absorción y emisión de gases y el efecto fotoeléctrico, que consistía en que mientras el electrón este girando en un determinado nivel, este no irradiara o absorberá energía en forma de luz, pero si salta de un nivel a otro se dará el efecto fotoeléctrico, en el que si electrón va de un nivel menor a uno mayor absorberá un cuanto de energía igual a la cantidad que resulte de la diferencia entre la energía de los niveles, y si va de un nivel mayor a uno menor, este electrón emitirá energía pero esta vez en forma de luz.

Este modelo fue el resultado del propuesto por Rutherford, el cual fue estudiante de Thomson, que llevo a cabo su experimento de la placa de oro, con el cual este descubrió la existencia del núcleo del átomo y así demostrar la inexactitud de la propuesta de Thomson. Pero la verdadera historia de los modelos atómicos no comienza aquí, sino en 1897 cuando Thomson y su grupo de científicos británicos John Sealy Townsend y Harold Albert Wilson continuaron el legado de investigaciones en busca de la existencia de otra partícula sub-atómica(electrón) , y para esto Thomson hizo muy buenas estimaciones tanto de la carga como de la masa, y que las partículas que se encontraban en los rayos catódicos a las que denomino “corpúsculos” tenían una masa mucho menor, a la del ion con menos masa conocido para esa fecha, el ion de hidrogeno. Posteriormente demostró que su proporción carga-masa era independiente del material de salida que se encontraban en los rayos catódicos y que las partículas cargadas negativamente producidas ya sea por materiales radiactivos, por materiales calentados o por materiales iluminados eran iguales para todos ellos, si bien Thomson estaba en lo correcto el denominaba a estas partículas corpúsculos, y fue antes de sus experimentos cuando el físico irlandés George Francis FitzGerald propuso el término “electrón” y recibió la aceptación por parte de los dos científicos.

Una vez descubierta la pieza del rompecabezas que faltaba para completar el átomo y conocer así que los elementos tienen cargas negativas, gracias a los rayos catódicos y los números experimentos no solo de Thomson sino también de investigadores anteriores, era el momento de comenzar otra fase en la etapa de los modelos atómicos, pero esta vez con una nueva partícula sub-atómica incorporada. Fue Thomson el primero en experimentar con el conocimiento de este nuevo hecho atómico en los rayos catódicos.

El experimento realizado por Thomson y el que utilizo también para deducir la existencia del electrón en el átomo consistía en la utilización de los rayos catódicos.

Los rayos catódicos son un invento del siglo XIX, que aún podemos apreciar

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