Cuadernillo electronico

UNIDAD I. TEORIA CUANTICA Y ESTRUCTURA ATOMICA.

1.1  EL ÁTOMO Y SUS PARTÍCULAS ATÓMICAS.
1.1 El átomo y sus partículas subatómicas.

La materia cambia con frecuencia de una forma química a otra.
Demócrito (460-370 A.C.) y otros filósofos griegos de la antigüedad pensaban que todo el mundo material debía estar constituido por diminutas partículas indivisibles a las que llamaron átomos,que significa indivisible.
Isaac Newton, el científico más famoso de su época, era partidario de la idea de los átomos. Sin embargo, pensar en átomos en este sentido no es lo mismo que pensar en los átomos como los bloques químicos de construcción de la naturaleza. A medida que los químicos aprendieron a medir las cantidades de materiales que reaccionaban para producir nuevas sustancias, sesentaron las bases para una teoría química. Esa teoría nació entre 1803 y 1807 de las investigaciones de un maestro de escuela inglés, John Dalton. Después de analizar un gran número de observaciones, Dalton planteo los siguientes postulados:

1. Cada elemento se compone de partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.
2. Todos los átomos de un elemento dado son idénticos, los átomos deelementos diferentes son diferentes y tienen propiedades distintas.
3. Los átomos de un elemento no se transformaran en átomos diferentes durante las reacciones químicas, los átomos no se crean ni se destruyen en las reacciones químicas.
4. Cuando se combinan átomos de más de un elemento se forman compuestos; un compuesto dado siempre tiene el mismo número relativo de la misma clase de átomos.

Amedida que los científicos desarrollaron métodos para sondear más a fondo la naturaleza de la materia, el átomo, que supuestamente era indivisible, comenzó a revelar indicios de una estructura más compleja.
Ahora sabemos que el átomo se compone de piezas todavía más pequeñas llamadas partículas subatómicas.

1.1.1 Rayos Catódicos y Rayos anódicos.

A mediados del siglo XIX, los científicoscomenzaron a estudiar las descargas eléctricas a través de tubos parcialmente evacuados.
Cuando se aplica un voltaje se produce radiación dentro del tubo. Esta radiación recibió el nombre de rayos catódicos porque se origina en el electrodo negativo, o cátodo. Aunque los rayos en si son visibles, su movimiento puede detectarse porque ocasionan que ciertos materiales, incluso el vidrio, despidanrayos de luz fluorescente.
Los experimentos revelaron que los campos magnéticos y eléctricos desviaban los rayos catódicos y ello sugería que los rayos tenían carga eléctrica.



Figura 2.3 (a) En u tubo de rayos catódicos, los electrones se desplazan del electrodo negativo (cátodo) al electrodo positivo (ánodo). (b) Fotografía de un tubo de rayos catódicos que contiene una pantalla fluorescentepara mostrar la trayectoria de los rayos.
(c) La presencia de un imán desvía la trayectoria de los rayos catódicos.

El científico británico J.J. Thomson observo varias propiedades de los rayos, entre ellas el hecho de que la naturaleza de los rayos no depende de la identidad del material cátodo y que una placa metálica expuesta a los rayos catódicos adquiere una carga eléctrica negativa.
Enun artículo publicado en 1897, Thomson resumió sus observaciones y concluyo que los rayos catódicos son corrientes de partículas con carga negativa y masa.
El artículo de Thomson se acepta generalmente como el “descubrimiento” de lo que ahora conocemos como electrón.

Figura 2.4 Tubo de rayos catódicos con campos magnético y eléctrico perpendiculares. Los rayos catódicos (electrones) seoriginan en la placa negativa de la izquierda y se aceleran hacia la placa positiva, que tiene un agujero en el centro. Un haz de electrones pasa por el agujero, y su trayectoria se desvía posteriormente con los campos magnético y eléctrico. La relación carga-masa del electrón puede determinarse midiendo los efectos de los campos magnético y eléctrico sobre la dirección del haz.

Thomson construyó...