Quimica

La naturaleza eléctrica de la materia

Muchos fenómenos muestran la relación entre la constitución de la materia y la electricidad:
* Algunos cuerpos al ser frotados adquieren carga eléctrica.
* La corriente eléctrica descompone algunas sustancias en otras más simples (electrólisis).

A partir de estas evidencias se empezó a estudiar la naturaleza eléctrica de la materia. La primerapartícula que se descubrió fue el electrón. En 1897, el físico J. J. Thompson (1856-1940) demostró con experiencias basadas en tubos de vidrio y grandes descargas eléctricas, la emisión de partículas cargadas negativamente. A los constituyentes de estas partículas se les denominó electrones.
-En la última década del siglo XIX y comienzos del XX se descubrió que los átomos no son indivisibles,sino que están formados por varios tipos de partículas, diferentes en masa y propiedades.

Esta partícula, de masa tan pequeña que se considera despreciable y carga eléctrica negativa, permitió explicar el comportamiento eléctrico de la materia que, curiosamente, ya habían postulado los griegos dos mil años antes.

Por tanto, había que revisar el modelo de átomo indivisible de Dalton. Si elátomo no era indivisible: ¿cómo era «por dentro»? Si el átomo era eléctricamente neutro y en su interior había cargas negativas, tendría que haber también cargas positivas para neutralizarlas.

Así, en 1911, Ernest Rutherford (1871-1937) descubrió la partícula positiva constituyente de la materia. Se la llamó protón. Su masa era dos mil veces la del electrón y tenía exactamente la misma carga, perode signo positivo.

Podemos concluir que: la materia está constituida por átomos. A su vez, los átomos están formados por electrones y protones. Además, en igual cantidad, para que el átomo sea neutro.

Ahora bien, dado que los electrones tienen masa despreciable, solo con los protones no se consigue toda la masa atómica. ¿De dónde procede, por tanto, el resto de la masa del átomo? Se hacenecesaria la existencia de otra partícula subatómica. En 1932, Chadwick descubrió el neutrón, una partícula con masa apreciable y sin carga eléctrica.

MECANICA CUANTICA

La mecánica cuántica es la base de los estudios del átomo, los núcleos y las partículas elementales (siendo ya necesario el tratamiento relativista), pero también en teoría de la información, criptografía y química
La mecánicacuántica es la última de las grandes ramas de la física. Comienza a principios del siglo XX, en el momento en que dos de las teorías que intentaban explicar lo que nos rodea, la ley de gravitación universal y la teoría electromagnética clásica, se volvían insuficientes para explicar ciertos fenómenos. La teoría electromagnética generaba un problema cuando intentaba explicar la emisión de radiaciónde cualquier objeto en equilibrio, llamada radiación térmica, que es la que proviene de la vibración microscópica de las partículas que lo componen. Pues bien, usando las ecuaciones de la electrodinámica clásica, la energía que emitía esta radiación térmica daba infinito si se suman todas las frecuencias que emitía el objeto, con ilógico resultado para los físicos.
Es en el seno de la mecánicaestadística donde nacen las ideas cuánticas en 1900. Al físico Max Planck se le ocurrió un truco matemático: que si en el proceso aritmético se sustituía la integral de esas frecuencias por una suma no continua se dejaba de obtener un infinito como resultado, con lo que eliminaba el problema y, además, el resultado obtenido concordaba con lo que después era medido. Fue Max Planck quien entoncesenunció la hipótesis de que la radiación electromagnética es absorbida y emitida por la materia en forma de cuantos de luz o fotones de energía mediante una constante estadística, que se denominó constante de Planck. Su historia es inherente al siglo XX, ya que la primera formulación cuántica de un fenómeno fue dada a conocer el 14 de diciembre de 1900 en una sesión de la Sociedad Física de la...