ensayo

UNIDAD II
ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
A principios del siglo XIX se pensaba que los átomos eran las partículas más pequeñas de
cada elemento pero una serie de investigaciones entre 1850 y comienzos del siglo XX
concluyeron que los átomos estaban constituídos por partículas aún más pequeñas y se
comenzaron a intuir algunos modelos de átomos.
MODELO: Los modelos son de tipo teórico e intelectualantes que físico y tienden a ser
más complejos a medida que se obtiene mayor información.
2.1

TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

Con base en la ley de proporciones definidas, ley de proporciones múltiples, naturaleza
de los gases y ley de la conservación de la masa, Dalton propuso una teoría atómica que
se consideró la mayor contribución a la explicación de la materia desde los griegos.
La teoría deDalton proponía:
♦ Todos los elementos están compuestos de partículas muy pequeñas e indivisibles
llamadas átomos.
♦ Toda la materia está compuesta por combinaciones de átomos.
♦ Los átomos de un elemento en particular son idénticos, los átomos de elementos
diferentes son diferentes.
♦ Átomos del mismo elemento tienen el mismo tamaño, masa y forma.
2.2

NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIADesde tiempos remotos se conoce la naturaleza eléctrica de la materia (algunos
materiales atraen trozos de papel cuando se frotan con un paño). En 1796 Volta
construyó una batería o pila eléctrica. Davy obtuvo sodio y potasio por electrólisis y un
asistente de este, Michael Faraday, descubrió las leyes de la electrólisis.
2.3

DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN

Este descubrimiento se produjocuando se investigaban los gases sometidos a descargas
eléctricas dentro de tubos de vidrio. Cuando se extrajo el gas del tubo de vidrio se
observó un rayo que salía del cátodo y chocaba contra la pared detrás del ánodo
produciendo fluorescencia. A este rayo se le llamó rayo catódico (ver fig 2.1).
William Crookes demostró que estos rayos tenían carga negativa.
Se propusieron dos modelospara explicar el fenómeno:

1. Se trataba de rayos continuos como la luz.
2. Eran partículas materiales con cargas negativas.
J.J Thomson descubrió que la respuesta era la segunda, a las partículas se les llamó
electrones y posteriormente Millikan determinó su masa: 9.11x10-28 g.

Fif 2.1-Tubo de Crookes
2.4 EL PROTÓN
Si los electrones son parte del átomo y además tienen carga eléctricanegativa, el átomo
que, en su estado natural, es neutro, debe tener alguna carga positiva que balancee el
electrón negativo.
Thomson propuso un modelo (ver fig. 2.2) en el que los electrones están insertos en una
esfera uniforme cargada positivamente.

Fig-2.2
Rutherford, que estudió con Thomson en la universidad de Cambridge, decidió utilizar
partículas α para demostrar la estructura de losátomos junto con Geiger y Marsden, este
último estudiante de licenciatura. Utilizaron láminas de oro muy delgadas (ver fig. 2.3)
como blanco de partículas α y observaron que la mayoría de las partículas atravesaban la
lámina, otras se desviaban de vez en cuando pero en algunos casos, ¡regresaban por la
misma trayectoria a la fuente radiactiva!.
Rutherford lo explicó mediante un modelo en elque las cargas positivas de los átomos
estaban concentradas en un conglomerado central llamado núcleo (ver fig 2.3)

2

Fig-2.3
.
Las partículas del núcleo con carga positiva se llaman protones. En otros experimentos se
descubrió que estos tienen la misma cantidad de carga que el electrón y que su masa es
1837 veces más grande que el electrón.
El radio de un átomo es de 100 pmaproximadamente, el del núcleo es de 5x10-3 pm.

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2.5 EL NEUTRÓN
Antes de 1920 sólo se conocían los electrones y los protones. El modelo de Rutherford
dejaba un problema sin resolver: si el átomo de Helio contenía dos protones debería pesar
el doble del átomo de Hidrógeno, sin embargo el Helio pesaba ¡cuatro veces más que el
Hidrógeno!. Los científicos concluyeron que había más partículas en el...