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Investigación de Química


Pedro Chavarria
10°a
27/7/12
1. Descubrimiento del electrón y protón (Modelo de Thomson)
En 1897, J.J.Thomson confirma la existencia de partículas subatómicas presentes en los átomos de todos los elementos: los electrones. Un año después, propone el primer modelo atómico en el cual se representaba alátomo como una esfera formada por una masa fluida con carga positiva y los electrones incrustados en ella (como un queque con pasas). Este modelo sirvió para explicar los fenómenos observados en los tubos de rayos catódicos y también la formación de iones por pérdida o ganancia de electrones.
El modelo (1904) de "queque de pasas" de Thomson (como una esfera maciza que tenía repartida su cargapositiva en todo el volumen del átomo y dentro de la cuál se encontraban adosados los electrones, mucho más pequeños, distribuidos uniformemente) necesitaba ser puesto a prueba para contrastar su validez. Pero es necesario tener presente que el diámetro estimado de un átomo es de 10-10 m, por lo que no resulta nada fácil detectar experimentalmente cómo están formados los átomos. Un camino posiblesería "bombardear” los átomos con partículas más pequeñas que ellos que puedan chocar y atravesarlos, de modo que de las desviaciones sufridas por los "proyectiles" pudiera extraerse información sobre la estructura interna de los átomos. Se necesitaban proyectiles y blancos adecuados, de modo que los proyectiles atravesaran los átomos y pudieran ser detectados después.
     El descubrimiento de quealgunos elementos (como el Radio descubierto por Madame Curie), a los que se llamó radiactivos, emitían entre otras, partículas alfa, cargadas positivamente (con una carga doble que la del electrón) de masa igual a cuatro veces la del átomo de hidrógeno, y a gran velocidad (2 107 m/s), suministró la fuente de proyectiles ideales para bombardear los átomos de finisimas láminas metálicas. Además,podían ser detectadas después de los choques sin posibilidad de confundirlas con otras partículas.

Generalmente se le acredita a Ernest Rutherford el descubrimiento del proton. En el año 1918 Rutherford descubrió que cuando se disparan partículas alfa contra un gas de nitrógeno, sus detectores de centelleo muestran los signos de núcleos de hidrógeno. Rutherford determinó que el único sitio delcual podían provenir estos núcleos era del nitrógeno y que por tanto el nitrógeno debía contener núcleos de hidrógeno. Por estas razones Rutherford sugirió que el núcleo de hidrógeno, que en la época se sabía que su número atómico era 1, debía ser una partícula fundamental.
Antes que Rutherford, Eugene Goldstein había observado rayos catódicos compuestos de iones cargados positivamente en 1886.Luego del descubrimiento del electrón por J.J. Thomson, Goldstein sugirió que puesto que el átomo era eléctricamente neutro, el mismo debía contener partículas cargadas positivamente. Goldstein usó los rayos canales y pudo calcular la razón carga/masa. Encontró que dichas razones cambiaban cuando variaban los gases que usaba en el tubo de rayos catódicos. Lo que Goldstein creía que eran protonesresultaron ser iones positivos. Sin embargo, sus trabajos fueron largamente ignorados por la comunidad de físicos.

2. Bombardeo con partículas alfa (modelo de Ruthenford)
En 1911 se realizó en Manchester una experiencia encaminada a corroborar el modelo atómico de Thomson. Fué llevada a cabo por Geiger, Marsden y Rutherford, y consistía en bombardear con partículas alfa (núcleos del gas helio)una fina lámina de metal. El resultado esperado era que las partículas alfa atravesasen la fina lámina sin apenas desviarse. Para observar el lugar de choque de la partícula colocaron, detrás y a los lados de la lámina metálica, una pantalla fosforescente.



Las partículas alfa tienen carga eléctrica positiva, y serían atraídas por las cargas negativas y repelidas por las cargas positivas....