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Teoría Atómica

La teoría atómica más antigüa sobre la tierra fue ideada por los griegos. DEMÓCRITO formuló la teoría de la discontinuidad de la materia, (siglo V A. C.) consideraba que la materia estaba constituida por muy pequeñas partículas compactas, las cuales no podrían ser separadas ni divididas en partes más pequeñas y les dio el nombre de átomos, que significa "indivisible". Demócrito falló por haber confundido el concepto de "átomo" con lo que ahora conocemos como "molécula", pero iba por un buen camino al creer que eran partículas muy pequeñas.

ARISTOTELES poco después presentó una teoría llamada "teoría de la continuidad de la materia, donde consideraba que la materia si tiene más partículas dentro de esas partículas, que resultan de la división de las mayores; es decir la materia se puede seguir dividiendo indefinidamente. Esta teoría desacreditó en forma tal a la de Demócrito que transcurrieron más de 2000 años para que la volvieran a considerar los hombres de ciencia.

JOHN DALTON, A principios del siglo XIX, desarrolló la primera teoría moderna acerca del átomo. El científico ingles sostuvo que los átomos eran partículas más pequeñas de los elementos y las moléculas las partículas más pequeñas de los compuestos. Al estudiar las propiedades de los gases, encontró que estaban formados por la combinación de partículas individualizadas, cada una de ellas con un peso característico del elemento correspondiente. Esto llevó a Dalton a encontrar los pesos relativos de los elementos, aunque sus mediciones no fueron muy exactas. Dalton expuso su teoría atómica, en l808, basada en los siguientes puntos: a) Toda la materia consta de partículas muy pequeñas llamadas átomos. b) Todos los átomos con iguales características son iguales en tamaño y en peso, pero diferentes de los átomos de otros elementos. c) Los átomos son indestructibles en cualquier reacción, por enérgica que sea.

A fines del siglo XIX se pensó que él átomo es divisible, debido al descubrimiento de los rayos catódicos y rayos X. Esta sospecha se confirmó con el descubrimiento de la radioactividad, primero por HENRY BEQUEREL y posteriormente por los esposos PEDRO CURIE Y MARIA SKLODOWSKA DE CURIE, quienes comprobaron que el uranio y el radio se desintegran espontáneamente, emitiendo rayos no permisibles a simple vista pero si capaces de impresionar las placas fotográficas. Estas radiaciones alfa son núcleos de helio que tienen carga positiva, las beta son electrones de alta velocidad con carga negativa, las partículas gama poseen carga eléctrica neutra y tienen mayor penetración.

PARTÍCULAS SUBATÓMICAS FUNDAMENTALES. Los estudios actuales demuestran que cualquier substancia está formada por átomos y éstos por partículas subatómicas, que tienen masa y carga eléctrica característica. Entre ellas figuran: El protón, con carga eléctrica positiva y una unidad de masa atómica de 1.672 x 10-24 de gramo (0.000000000000000000000001672 gr) El neutrón, sin carga eléctrica y casi con la misma unidad de masa que el protón. El electrón, con carga eléctrica negativa y una unidad de masa atómica 1800 veces menor que la del protón es de 9.1095 x 10 -28 (0.00000000000000000000000000091095 de gramo).

El NÚMERO ATÓMICO es la cantidad de protones que posee el núcleo (es exactamente igual al número de electrones, cuando existe equilibrio de carga) indica el número progresivo de los átomos, ordenados en la tabla periódica. Se representa con la letra Z.

La MASA ATÓMICA ( peso atómico) es la masa total del átomo, que equivale a la suma de protones y neutrones. Se representa con la letra A.

Benjamín Franklin observó que las cargas eléctricas opuestas se atraen, neutralizado sus efectos.

Faraday en 1820 realizó experimentos sobre fenómenos de inducción electromagnética y en l833 como resultado de sus experimentos sobre conducción de electricidad en medios líquidos propone que las cargas eléctricas deben ser disueltas.

Maxwell a declarar que no es necesario la presencia de un conductor sólido para la existencia de ondas electromagnéticas, sino que dichas pulsaciones pueden viajar en el vacío con una velocidad semejante de la luz. Es del dominio común la existencia de cuerpos con cierta carga eléctrica, que se manifiestan cuando se unen. Ahora sabemos que si frotamos una varilla de vidrio con un pedazo de seda y una varita de ámbar con un pedazo de lana y después de frotarlos, al unirlos, salen chispas. Eso nos manifiesta la presencia de cargas eléctricas opuestas.

William crookes en 1875 creó los tubos de rayos catódicos. Usando un tubo cerrado que tenía dos electrodos en los extremos, con una atmósfera de cierto gas, notó que, aplicando una descarga eléctrica se producía una ligera chispa, que al llegar a la mínima presión (menos de un milímetro de mercurio), se podía ver una luminosidad de color verde que se originaba en el cátodo y viajaba al nodo. A la luz que formaba le dió el nombre de rayos catódicos, por originarse en el electrodo negativo llamado cátodo.

J. Stoney sugirió darle el nombre de electrones a los rayos catódicos (1891).

J. THOMSON acabó con la idea de que el átomo era una partícula indivisible. (Algunos autores mencionan que thomson anunció el descubrimiento del electrón o corpúsculos de electricidad como el los llamó ) expresó que los rayos catódicos son partículas materiales muy pequeñas, cada una de ellas con una unidad de carga negativa mucho más ligera que el átomo de hidrógeno.
Thomson, en base a los trabajos de Franklin, Faraday y Maxwell, sobre conducción eléctrica propone un nuevo modelo atómico (modificando el modelo existente de Dalton), en el cual las cargas positivas se parecían a un budín que contenía las cargas negativas uniformemente distribuidas.

PERRIN modificó el modelo atómico de Thomson, sugiriendo que las cargas negativas son externas al budín positivo.







RUTHERFORD propuso en 1911 otro modelo atómico como resultado de sus experimentos al bombardear láminas de oro y platino con partículas alfa, observando que la mayoría atravesaba el metal, imprimiéndose la huella de su paso en una pantalla de sulfuro de zinc. Sin embargo, observó que no todas las radiaciones seguían en línea recta sino que algunas (aprox. 1 de cada 2000) manifestaba una franca desviación o rechazo al pegar en la lámina. Era como si al disparar una bala sobre una pared de algodón, esta bala rebotara. Rutherford descubrió el núcleo en el átomo y propuso que en su mayor parte el átomo era vacío. La masa y la carga positiva del átomo (por ende descubre el protón) estaban conectada en un núcleo y los electrones giraban de manera de satélites sin orden.

WILHELM WEIN físico alemán descubrió en 1898 el protón y calculó su relación y su masa. Sin embargo en 1919 Rutherford comprobó que el protón se encuentra en el núcleo del átomo.

J. CHADWICK en 1932 determinó la existencia de una partícula que constituye al átomo, sin carga y que tiene una unidad de masa ligeramente mayor que el protón a la que llamó neutrón.

NIELS BOHR, físico danés, modificó en 1913 el modelo de Rutherford y propuso un átomo cuántico, tomando como base el espectro de emisión del átomo de hidrógeno, las teorías sobre el comportamiento dual de la de la luz y las ideas de Max Planck.
Introdujo el concepto de cuantización energética en su modelo, a fin de que sus órbitas fuesen estables. Entre los postulados de su modelo atómico estableció que los electrones se mueven en niveles estacionarios de energía ( niveles circulares de energía: k, l, m, n, o, p, q)



SOMMERFELD modificó el modelo atómico de Bohr mejorándolo y desarrollando un modelo matemático donde introduce además de órbitas circulares también órbitas elípticas y subniveles energéticos (los subniveles de energía son: s, p, d, f)





LOUIS DE BROGIE, físico francés en 1924 propone que existe un paralelismo o igualdad entre la naturaleza de la luz (que se percibe en unidades cuantos o fotones) y la naturaleza ondulatoria del electrón. Consideró, al conocer el efecto fotoeléctrico, que la luz no sólo es un efecto corpuscular sino también ondulatorio. Lo anterior lo explicó con base en la teoría de dualidad de la materia, la cual considera que la materia tiene un comportamiento corpusculo-onda.

WERNWR HERSENBERG propuso en 1926 el principio de incertidumbre donde expresó que "Es imposible conocer con precisión y simultáneamente la posición y velocidad del electrón, ya que al determinar la velocidad se altera el valor real de su posición".

E. SCHORDINGER en 1927 con base en los estudios de Bohr y Louis de Broglie, presentó un modelo matemático del átomo, en el cual el electrón es tratado en función de un comportamiento ondulatorio. En dicho modelo se estudia la densidad electrónica de un átomo en función de la probabilidad de encontrar un electrón en un volumen determinado, al que se le llama orbital o reempe (región espacio-energético, de manifestación probabiléstica electrónica) .


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