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 PSU CIENCIAS: MÓDULO QUÍMICA COMÚN.

GUÍA Nº1


Nombre: _________________________________________________________________________

Contenidos:
El átomo y sus partículas.
Modelos atómicos.
Números cuánticos.


El origen de la idea de átomo.

La inquietud por conocer la composición de la materia que nos rodea se remonta a laantigüedad.

Filósofos griegos como Platón (428-348 a.C.) y Aristóteles (384-323 a.C.) sostenían que era posible dividir en forma continua e indefinida la materia. Por otro lado y basándose sólo en su intención, Demócrito (460-370 a.C) es el primero en defender la existencia de una partícula diminuta e indivisible llamada átomo (a: sin; tomos: división).

Sin embargo no es sino hasta 1805 cuando John Daltonpresenta la primera teoría atómica de la materia oficialmente, cuyos principales postulados son (6):

-Toda la materia está compuesta de átomos.
-Los átomos son partículas diminutas e indivisibles.
-Los átomos de un mismo elemento son idénticos y poseen igual masa.
-Los átomos de elementos diferentes se combinan en razón de números enteros pequeños para formar compuestos.
-En las reaccionesquímicas se produce un reordenamiento de átomos.
-En las reacciones químicas los átomos no se crean ni se destruyen.

Posteriormente, los experimentos de Michael Faraday sobre la electrólisis (1833) hicieron pensar a los científicos que los átomos no eran tan simples e indivisibles como Dalton suponía. El hecho de que la corriente eléctrica produjera un cambio químico indicaba la existencia de unarelación electricidad-materia, lo cual condujo a pensar que en realidad los átomos debían poseer una naturaleza eléctrica.



Descubrimiento de las partículas subatómicas.

1. El electrón.

Se le atribuye a Joseph Thomson (1897), quien concluyó que los rayos catódicos empleados en una serie de experimentos poseían las siguientes características:

a) Carga eléctrica negativa.

Cerca del ánodo(electrodo de carga positiva con forma de cruz en la figura), se situó una pantalla de sulfuro de zinc donde se proyectaba su sombra.

Esto demostraba que las partículas que conformaban estos rayos eran atraídas por el ánodo, y por lo tanto poseían una carga de naturaleza opuesta (negativa).
Del mismo modo, al interponer un campo eléctrico o magnético en su trayectoria, los rayos se desviaban en ladirección esperada (placa positiva del condensador en este caso).












b) Masa.


Cuando los rayos chocaban con una paleta (parecida a un molino), ésta giraba. Es decir, como si fuera empujada por cierta cantidad de materia.


2. El protón.

Se le atribuye a Eugen Golstein (1886). Dicho científico desarrolló un experimento similar al de Thomson pero con un cátodo perforado, que lo llevó a descubrirlos rayos canales.

Sucedía que los electrones también viajaban hacia el ánodo, pero en su paso por el tubo de descarga chocaban y “arrancaban” los electrones a las moléculas del gas en su interior. Así se generaban partículas con carga positiva que viajaban de regreso hacia el cátodo, y dado que éste estaba perforado podía ser atravesado por las partículas de carga positiva, viéndoseproyectados los rayos en la pared del tubo.











3. El neutrón

Entretanto, Rutherford había postulado su modelo atómico nuclear (descrito más adelante) y se había dedicado a determinar la cantidad de protones contenidos en los núcleos de algunos átomos conocidos en su época. Sin embargo, al estudiar el átomo de Helio (el cual contiene 2 protones en su núcleo), éste presentaba inexplicablemente eldoble de masa a la que en teoría debía presentar.

Posteriormente, fue James Chadwick (1932) quien al bombardear átomos de Berilio con partículas alfa comprobó que se emitían partículas neutras (sin carga), con masa levemente mayor a la de los protones. Esto explicaba el exceso en cantidad de materia observado por Rutherford.















A continuación se presenta una tabla que resume las...