El átomo antes de Dalton

La cosa esta que odio

1.- El átomo antes de Dalton

        En el siglo v A.C., Leucipo y sus discípulo Demócrito, postularon que todos los cuerpos estaban compuestos por diminutas partículas invisibles, a las que llamó átomos. Está teoría, de carácter puramente especulativo, suponía que el universo se componía de dos elementos: los átomos y el vacío en que el coexistían y se desplazaban. Posteriormente, al proponer Platón y Aristóteles una contradicción lógica respecto a la existencia de partículas invisibles, la hipótesis atómica paso al olvido. 

        Los principios fundamentales de Modelo Atómico de Demócrito son:

• Los átomos son físicamente invisibles
• Entre cada átomo hay un espacio vacío
• Los átomos son indestructibles
• Los átomos están en movimiento
• Hay muchos tipo de átomo

         Su teoría esquematizaba que los átomos eran homogéneos, eternos, invisibles e incompresibles, y que se caracterizaban por sus formas y tamaño. Explicó que toda la materia dependía de los átomos que la componen. Junto con Leucipo determino que el movimiento es un hecho real y que de él surgió la fuerza y la inercia que aún hoy se utilizan en los experimento.

        Afirmó que los átomos estaban unidos por sus diferentes formas, pero que podían distinguirse entre sí, y que estaban divididos por un periodo determinado de tiempo, causado por la colisión que no duro mucho tiempo porque pronto se volverían a unir con otros, formando un nuevo cuerpo.

          Las principales características del modelo de Demócrito son:

• Los átomos son eternos, invisibles, homogéneos, incomprensibles e invisibles.
• Los átomos son diferente solo en su forma y tamaño, pero no en sus cualidades internas
• Las propiedades de la materia varían dependiendo de la agrupación de los átomos

2.- ¿Quién fue Dalton? Establezca los postulados de la teoría atómica de Dalton

John Dalton nació en Eaglesfield (Inglaterra) el 6 de septiembre de 1766, en el seno de una familia humilde. Su padre era tejedor y su madre campesina. Su aporte más resaltante es el desarrollo del antiguo concepto del átomo en una teoría científica que se convirtió en la base de la química moderna. Muchos aspectos de esta teoría han sido destacados, pero las afirmaciones de que los átomos de los elementos tienen una masa característica y no cambian en las reacciones químicas siguen siendo válidas. También aseguró que la aurora boreal era un fenómeno magnético, explicó la formación del rocío, proporcionó una tabla de presiones de vapor del agua a diferentes temperaturas, consideró al hidrógeno el patrón básico en lo que se refiere a razonar la masa atómica de cada elemento y estableció una ley de las presiones parciales. Además fue pionero en el estudio de lo que ahora se conoce como daltonismo.

Dalton, que en un principio trabajó experimentalmente con gases, trasladó el concepto de las partículas a todos los estados de la materia y mediante su teoría atómica explicó las leyes ponderales de la materia. Básicamente, la Teoría Atómica de Dalton presento los siguientes postulados:

1. Los elementos están constituidos por átomos, que son las partículas básicas de la materia; son invisibles y no pueden ser creados ni destruidos.
2. Los átomos de un mismo elemento son idénticos, con el mismo peso y las mismas propiedades químicas.
3. Los átomos no pueden dividirse, sin importar que se combinen como resultado
4. Los átomos de elementos distintos se combinan entre sí en relaciones enteras para formar compuestos, estos siguen una relación de números enteros sencillos. En este caso, Dalton integra su conocida ley de las proporciones múltiples.
5. Átomos de elementos diferentes tienen distinta masa. Es el peso atómico el que distingue a un átomo de otro o a un elemento de otro.
6. La masa de la molécula es la suma de las masas de los átomos que la constituyen. Es un principio de la partida fundamental para la teoría atómica de John Dalton.
7. Los átomos se combinan según la mayor simplicidad posible. Es también llamado el principio de la máxima simplicidad de Dalton que no siempre se cumple, por lo que es uno de los pocos errores en los postulados de su teoría.
8. Volúmenes iguales de gases a la misma presión y temperatura no pueden contener el mismo número de átomos o moléculas. Este último postulado fue erróneo.

3- ¿Quién fue J. J Thomson? Explique y represente el experimento de rayos catódicos de J. J Thomson

        J.J Thomson nació el 18 de diciembre en 1856 en Cheetham Hill, Manchester, Lancashire.

En 1870, con catorce años ingresó en Owens Collage (hoy parte de la Universidad de Manchester) posteriormente (1876), lo hizo en el Trinity College, de la Universidad de Cambridge, donde también enseñó matemáticas y física. Obtuvo su Licenciatura en Matemáticas en 1883.

Ejerció como profesor de física experimental en el laboratorio de Cavendish desde 1884, y rector de Trinity College de Cambrige (1918-1940) en donde conoció a Niels Bohr y donde permanecería hasta su muerte.

Se le considero el descubridor del electrón por sus experimentos con el flujo de partículas (electrones) que componen los rayos catódicos.

Durante 1904, propuso su famoso pero incorrecto modelo atómico, conocido como la teoría del pudin de ciruelas de la estructura atómica, en la que sostenía que los electrones eran como ciruelas negativas incrustadas en un pudín de materia positiva.

        Llego a la conclusión de que los electrones de distribuían uniformemente en el interior del átomo, suspendidos en una nube de carga positiva. El átomo se consideraba como una esfera con carga positiva con electrones repartidos como pequeños gránulos.

        En 1905 descubrió la radioactividad natural del potasio. Un año después demostró que el hidrógeno tiene un único electrón. Permite confirmar o rechazar diversas teorías anteriores sobre el número de los electrones, al igual que el carbono.

         Descubrió que el neón esta compuesto por átomos de dos masas atómicas diferentes (el neón-20 y el neón-22) es decir que tiene dos isotopos. La separación de los isótopos de neón de Thomson por su masa fue el primer de espectrometría de masas.

Gracias a su trabajo sobre la conducción de la electricidad a través de los gases, le concedieron en 1906 el Premio Nobel de Física.

En 1908 fue nombrado sir. Recibió la Medalla Roysl (1894), la Medalla Hughes (1902), la Medalla Copley (1914) y la Medalla Franklin (1922), entre otras.

Experimento

         A finales del siglo XIX, el físico J.J Thomson comenzó a experimentar con tubos de ensayo catódicos. Los tubos de ensayo son vidrio sellado en los que se ha extraído la mayor parte del aire. Al aplicar un voltaje alto entre los electrodos, que se encuentran uno a cada lado del tubo, un rayo de partículas fluye de cátodo (el electrodo negativamente cargado) el ánodo (el electrodo posiblemente cargado) Los tubos se llaman "tubos de rayos catódicos" porque el rayo de partículas o "rayo catódico" se origina en el cátodo. El rayo puede ser detectado al pintar el extremo del tubo correspondiente al ánodo con un material conocido como fósforo. Cuando el rayo catódico lo impacta, el fósforo produce una chispa o emite luz.

        Para verificar las propiedades de las partículas, Thomson colocó el tubo de rayos catódicos entre dos placas con cargas opuestas, y observó que el rayo se desviaba, alejándose de la placa cargada negativamente y acercándose a la placa cargada positivamente. De hacho infirió que el rayo estaba compuesto de partículas negativamente cargadas.

        Thomson también coloco dos imanes a cada lado del tubo, y observo que el campo magnético también desviaba el rayo catódico. Los resultados de este experimento ayudaron a Thomson a determinar la masa a carga de las partículas del rayo catódico, que lo llevo a un descubrimiento fascinante- la masa de cada partícula era mucho, mucho menor que la de todo átomo conocido-. Thomson repitió su experimento con electrodos hechos de diferentes metales, y encontró que las propiedades del rayo catódico permanecían constantes, sin importar el material del cual se originaban. Thomson concluyó lo siguiente.

• El rayo catódico está compuesto de partículas negativamente cargadas
• Las partículas deben de existir como partes del átomo, pues la masa de cada partícula es tan solo 1 / 2000 de la masa de un átomo de hidogeno.
• Estas partículas subatómicas se encuentra dentro de los atomos de todos los elementos.

4- ¿En qué consistió el modelo atómico de Thomson? Apartes al modelo atómico actual

        Thomson sabía que los átomos tenían una carga total neutra. Por lo tanto, razonó que debía haber una fuente de carga positiva dentro del átomo que balanceara la carga negativa de los electrones. Esto llevo a Thomson a proponer que los átomos podían describirse como cargas negativas flotando en una carga positiva difusa. A menudo llamamos modelo de budín de pasas al átomo a este modelo, debido al hecho de que su descripción es muy similar a un budín de pasas.

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