Historia De La Estructura De La Materia Y La Tabla Periódica

HISTORIA DE LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA:
* La química se ocupa , entre otras cosas, de intentar desentrañar el interior de la materia (del alma ya se encarga la poesía, como vemos). La historia empezó hace muchos muchos años (aunque no en un “reino”, pero sí junto al mar), cuando los griegos debatían sobre si la materia era continua o podía dividirse en trozos cada vez más pequeños:

*Desde el error de Aristóteles, que consideraba (frente a Demócrito y Leucipo) que la materia era continua, pasaron muchos siglos (y experimentos), hasta que a comienzos del XIX Dalton postuló su famosa teoría, que hablaba de unas partículas inalterables e indivisibles, los átomos, como constituyentes de la materia, considerada por tanto discontinua.

* Los avances en electroquímica, eldescubrimiento de los rayos X y de laradiactividad, y  experimentos sobre la conductividad eléctrica de los gases de mediados del siglo XIX (realizados por Thomson, al que aquí podemos ver y oír, y colaboradores) sirvieron para ir un paso más allá, y conocer qué había dentro losátomos. Las evidencias llevaban a pensar en que los átomos estaban formados por partículas más pequeñas. Desde el IES Aguilar yCano nos explican cómo se generan los rayos catódicos (método similar al de los tubos de las viejas televisiones). Se determinó que los rayos catódicos estaban constituidos por partículas negativas, de naturaleza independiente al gas encerrado en el tubo, provistas de energía cinética, por tanto con masa. Stoney, en 1891),  llamó a esas partículas electrones, y poco después (hacia 1897) el mismoThomson determinaría su relación carga/masa.
* La carga del electrón (-1,6 · 10-19 C) fue determinada por el físico americanoRobert Millikan en 1911, con el siempre admirado experimento de la gota de aceite en suspensión (la serie “El universo mecánico” lo explica estupendamente en español,parte 1 y parte 2). Este esquema te ayudará a entender cómo lo hizo (o también este applet). (Calcularla masa de la gota ya es prodigioso)

*  Como el átomo era neutro, Thomson propuso en 1904 un modelo de electrones incrustados en una masa esférica con carga positiva, cual si fuera un pudin de ciruelas o de pasas:
 
* Otra pareja de hecho en química son los rayos catódicos y los rayos canales;  en 1886, Goldstein utilizó tubos de descarga como el de Crookes, pero con el cátodo perforado,observando que además de los rayos catódicos se producían otros que atravesaban los orificios del cátodo, produciendo luminiscencia característica al chocar contra las paredes del tubo. Debían de ser partículas positivas (pues eran atraídas por el cátodo), y resultó que la relación carga/masa de las mismas dependía del gas encerrado. Rutherford repitió en 1914 la experiencia con gas hidrógeno, porser el átomo más sencillo, comprobando que su carga positiva era similar a la del electrón y su masa unas 1836 veces mayor (1,67 · 10-27 kg). Llamóprotones a estas partículas. Él mismo y Chadwick los detectaron por primera vez en 1919 al bombardear ciertos átomos con partículas α.

* ¿Qué pasó después? Que Ernest Rutherford bombardeó una delgadísima lámina de oro con rayos alfa, en unarchiconocido experimento, y se llevó una gran sorpresa (¡el átomo escaba casi hueco!), lo que le llevaría a postular un nuevo modelo atómico, con un núcleo cargado positivamente y los electrones girando alrededor:

 
* Rutherford postuló la existencia de otra partícula subatómica sin carga, con masa similar a la del protón, y que debería estar situada en el núcleo, a la vista de que la masa medidaen la mayoría de los átomos era el doble de la esperada. Quedaba por descubrir el neutrón, y eso hizo Chadwick, en 1932, experimentando conreacciones nucleares, bombardeando láminas de berilio con partículas alfa, experimento que originaba radiaciones neutras formadas por partículas a las que llamó neutrones (sin carga). Desde los griegos hasta aquí, mucho se había avanzado respecto a la teoría...