Teoria Atomica

HISTORIA DE LOS MODELOS ATOMICOS

¿Qué ocurriría si dividiéramos un trozo de materia muchas veces? ¿Llegaríamos hasta una parte indivisible o podríamos seguir dividiendo sin parar?

Los filósofos de la antigua Grecia discutieron bastante sobre este tema. El problema es que estos filósofos no utilizaban ni la medición, ni la experimentación para llegar a conclusiones, por tanto no sequian el método científico. De esta manera se establecieron dos teorías: atomista y continuista que se basaban en la existencia de partes indivisibles o en que siempre se podía seguir dividiendo.

En el siglo V a.c. Leucipo pensaba que solo había un tipo de materia. Sostenía además que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas acabaríamos encontrando una porción que no se podría seguir dividiendo. Un discípulo suyo Demócrito bautizo a estas partes indivisibles de materia con el nombre de átomos término que en griego significa “que no se puede dividir”. Los atomistas pensaban que:

• Todo está hecho de átomos. Si dividimos una sustancia muchas veces, llegaremos a ellos.

• Las propiedades de la materia varían según como se agrupen los átomos.

• Los átomos no pueden verse, porque son muy pequeños.

Por otro lado estaban los continuistas entre ellos Aristóteles que pensaba que los átomos no existían. No hay límite para dividir la materia, sostenían lo siguiente:

• Si las partículas llamadas átomos no pueden verse es porque no existen.

• Todas las sustancias están formadas por las combinaciones de los cuatro elementos básicos: agua, aire, tierra y fuego.

John Dalton naturalista, químico, matemático y meteorológico británico en 1805 expuso su teoría atómica en la que se basa la física moderna, en 1808 publica formalmente su teoría atómica que retomaba las antiguas ideas de Leucipo y Demócrito pero basándose en una serie de experiencias científicas de laboratorio. La teoría atómica de Dalton se basa en los siguientes enunciados:

• La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas átomos.

• Los átomos de un mismo elemento químico son todos iguales entre si y diferentes a los átomos de los demás elementos.

• Los compuestos se forman al unirse los átomos de dos o más elementos en proporciones constantes sencillas.

• En las reacciones químicas los átomos se intercambia, pero ninguno de ellos desaparece ni se transforma.

A comienzos del siglo XIX se presentaba otra situación, Dalton había demostrado que la materia estaba formada por átomos, y que todas las sustancias conocidas estaban compuestas por combinaciones de esos átomos. Con sus propias palabras: “Tan difícil seria introducir un nuevo planeta en el sistema solar, o aniquilar uno ya existente, como crear o destruir una partícula de hidrogeno.”

En esta época existían experiencias de fenómenos eléctricos que demostraban que la materia podía ganar o perder cargas eléctricas, por tanto esas cargas eléctricas debían de estar de alguna forma en el interior de los átomos. Si esto era cierta la teoría de Dalton era errónea ya que decía que los átomos eran indivisibles e inalterables

Debido a que no podían verse los átomos se realizaron experimentos con tubos de descarga o tubos de rayos catódicos que eran tubos de vidrio que contenían un gas a muy baja presión y un polo positivo y otro negativo por donde se hacía pasar una corriente eléctrica con un elevado voltaje esto permitió descubrir las partículas subatómicas en el interior del átomo el electrón es la primera partícula subatómica que se detecta. El físico y químico William Crookes construyo un tubo al vacío para estudiar mejor los fenómenos luminosos. Por lógica la corriente eléctrica se origina en el cátodo y viaja hacia el ánodo donde choca con el vidrio y produce luz. Esto lo demostró Crookes poniendo un objeto metálico en el tubo formándose una sombra en el vidrio en la región opuesta al cátodo.

Con la evidencia experimental disponible los físicos de 1880 no sabían si el fenómeno se debía a ondas de luz o partículas. En 1876, el físico alemán Eugen Goldstein llamó a este flujo rayos catódicos.

Un estudioso de estos fenómenos fue J.J. Thomson quien demostró que las partículas que formaban estos rayos estaban contenidas en campos eléctricos y experimento su desviación, lo que le valió recibir el Premio Nobel de Física por su trabajo en la conducción de la electricidad a través de los gases; se le considera el descubridor del electrón.

Thomson elaboro en 1898 el modelo del “pastel de pasas” de la estructura atómica, en la que sostenía que los electrones eran como pasas negativas incrustadas en un pudin de materia positiva.

Siguiendo el método experimental con los rayos catódicos pero con una variación en el cátodo, ya que este estaba perforado, el físico alemán E. Goldstein observo unos rayos que atravesaban al cátodo en sentido contrario a los rayos catódicos, a los que llamo rayos canales, lo que lo llevo a determinar que estos estaban formados por partículas de carga positiva, al trabajar con hidrogeno se consiguió aislar la partícula elemental positiva o protón, cuya carga es la misma que la del electrón pero positiva.

Mediante diversos experimentos se comprobó que la masa de los protones y electrones no coincidía con la masa total del átomo, por tanto el físico E. Rutherford supuso que tenía que haber otro tipo de partícula subatómica en el interior de los átomos. Estas partículas se descubrieron en 1932 por J. Chadwick, que recibieron el nombre de neutrones.

Modelos atómicos

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