Teória Atómica

La Teoría Atómica

En el siglo v a. C., el filósofo griego Demócrito expresó la idea de que toda la materia estaba formada por muchas partículas pequeñas e indivisibles que llamó átomos (que significa indivisible o indestructible). Las evidencias experimentales de algunas investigaciones científicas apoyaron el concepto del “atomismo”, lo que condujo, de manera gradual, a las definiciones modernas de elementos y compuestos. En 1808, un científico ingles , el profesor John Dalton formuló una definición precisa de las unidades indivisibles con las que está formada la materia y que llamamos átomos.

El trabajo de Dalton marcó el principio de la era de la química moderna . La hipótesis sobre la naturaleza de la materia, en las que se basa la teoría atómica de Dalton, puede resumirse como sigue:

1. Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.

2. 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.

3. 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 una fracción sencilla.

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

El concepto de Dalton sobre un átomo es mucho más detallado y específico

que el concepto de Demócrito. La segunda hipótesis establece que los átomos de un elemento son diferentes de los átomos de todos los demás elementos. Dalton no intentó describir la estructura o composición de los átomos.

La tercera hipótesis sugiere que para formar un determinado compuesto no sólo se necesitan los átomos de los elementos correctos, sino que es indispensable un número específico de dichos átomos. Esta idea es una extensión de una ley publicada en 1799 por el químico francés Joseph Proust. La ley de las proporciones definidas de Proust establece que muestras diferentes de un mismo compuesto siempre contienen los mismos elementos y en la misma proporción de masa. Entonces, si la proporción de las masas de los diferentes elementos de un compuesto es una cantidad fija, la proporción de los átomos de los elementos en dicho compuesto también debe ser constante.

La tercera hipótesis de Dalton confirma otra importante ley, la ley de las proporciones múltiples. Según esta ley, si dos elementos pueden combinarse para formar más de un compuesto, la masa de uno de los elementos que se combinan con una masa fija del otro mantiene una relación de números enteros pequeños. La teoría de Dalton explica la ley de las proporciones múltiples de manera muy sencilla: diferentes compuestos formados por los mismos elementos difieren en el número de átomos de cada clase.

La cuarta hipótesis de Dalton es una forma de enunciar la ley de la coservación de la masa, la cual establece que la materia no se crea ni se destruye. Debido a que la materia está formada por átomos, que no cambian en una reacción química, se concluye que la materia también se debe conservar. La brillante idea de Dalton sobre la naturaleza de la materia fue el principal estímulo para el rápido progreso de la química durante el siglo XIX.

La estructura del Átomo

Con base a ala teoría atómica de Dalton, un átomo se define como la unidad básica de un elemento que puede intervenir en una combinación química. Investigaciones iniciadas alrededor de 1850, y que continuaron hasta e siglo XX, demostraron claramente que los átomos tienen una estructura interna, es decir, están formados por partículas aún más pequeñas, llamada partículas subatómicas. Estas investigaciones condujeron al descubrimiento de tres partículas; electrones, protones y neutrones.

El electrón

En la década de 1890, muchos científicos estaban interesados en el estudio de la radiación, la emisión y transmisión de la energía a través del espacio en formas de onda. La información obtenida por estas investigaciones contribuyó al conocimiento de la estructura atómica. Para investigar este fenómeno se utilizó un tubo de rayos catódicos, precursor de los tubos utilizados en los televisores. Consta de un tubo de vidrio del cual se ha evacuado casi todo el aire. Si se colocan dos placas metálicas y se conectan a una fuente de alto voltaje, la placa con carga negativa, llamada cátodo, emite un rayo invisible. Este rayo catódico se dirije hacia la placa con carga positiva, llamada ánodo, que pasa por la perforación y continúa su trayectoria hasta el otro extremo del tubo. Cuando dicho rayo alcanza la superficie, recubierta de uan manera especial, produce un fuerte fluorescencia o luz brillante. En algunos experimentos se colocaron, por fuera del tubo de rayos catódicos, dos placas cargadas eléctricamente y un electroimán. Cuando se conecta el campo magnético y el campo eléctrico permanece desconectado, los rayos catódicos alcanzaban el punto A del tubo. Cuando está desconectado solamente el campo eléctrico, los rayos llegan al punto C.

...