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Constitución de la materia

Contenido
1. Elementos químicos y átomos
2. Teoría cinética de los gases
3. Las diversas clases de átomos
4. ¿Cuánto pesa un átomo?
5. Dimensiones del átomo
6. Descubrimiento del electrón
7. Dos clases de electricidad
8. Transformaciones de los átomos.
9. Constitución del átomo
10. Isótopos

El granito (a la izquierda) es un agregado de trescompuestos químicos distintos. A la derecha, microfotografía que pone de manifiesto la composición del granito. |

El mundo en que vivimos parece constituido por una gran cantidad de sustancias diversas. Un breve repaso de los cuerpos con los que tratamos habitualmente nos obliga a utilizar palabras como piedra, madera, metal, vidrio y plástico. Si intentamos precisar un poco más tendremos queintroducir nuevas palabras para designar las distintas clases de piedras, y lo mismo nos sucederá con los metales y los plásticos. Una vez clasificados todos los cuerpos que llamamos sólidos, quedarán los líquidos como el agua, el alcohol y la gasolina, y después de éstos tendremos que empezar con el aire y los demás gases. El examen detallado de una roca, por ejemplo el granito, permitiráobservar que éste se compone de unos gránulos muy duros de color blanquecino, el cuarzo, otros brillantes y, a veces, oscuros, la mica, y uniendo a ambos una sustancia de color intermedio denominada feldespato; cualquier especialista puede indicarnos también que además existen tipos muy diversos de micas y feldespatos.

Voltámetro, aparato que permite descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno. |La simple enumeración de los cuerpos sólidos, líquidos y gaseosos existentes no proporciona ninguna información sobre la naturaleza de los mismos.

Instalaciones exteriores del reactor experimental KIWI, usado para pruebas relacionadas can los viajes espaciales. |

Al calentar un pedazo de hielo se convierte en agua, y calentando ésta se la puede transformar en vapor; si se procede ensentido inverso, es decir enfriando, el vapor volverá a transformarse en agua, y de ella podrá obtenerse el hielo. En un laboratorio mínimamente dotado, con el único auxilio de corriente eléctrica y de unas gotas de ácido, el agua puede descomponerse en dos gases, hidrógeno y oxígeno, cuyas propiedades no tienen ninguna relación con el agua de la que se han obtenido.

Laboratorio químico definales del siglo XIX |

Estos sencillos hechos ponen de manifiesto, por una parte, la posibilidad de transformar unos cuerpos en otros distintos, y por otra la de encontrar una misma sustancia en formas aparentemente tan diversas que enmascaran su naturaleza común. Parece lógico, pues, intentar la ordenación de nuestros conocimientos a partir de investigar los rasgos comunes de todos los cuerposexistentes. Los antiguos griegos así lo hicieron y, algunos de sus filósofos postularon que la tierra, el agua, el aire y el fuego eran las únicas sustancias primarias existentes, que, combinadas en distintas proporciones, daban origen a todo el mundo material. En esta visión excesivamente simplista es difícil que se reconozcan hoy rasgos de verosimilitud. Sin embargo, tiene el mérito de constituirun primer intento de explicar unos fenómenos propios de un mundo demasiado complejo a partir de unos pocos principios elementales.

1. Elementos químicos y átomos
A lo largo de los siglos se han identificado progresivamente una serie de sustancias, llamadas elementos, elementos químicos o elementos simples, que aparecen formando parte de los demás cuerpos, denominados compuestos, pero que nopueden considerarse constituidas por otras más sencillas. Así, por ejemplo, el oxígeno y el hidrógeno son elementos simples, pero no el agua, en cuya composición intervienen ambos y que es, por consiguiente, un compuesto; el granito es una mezcla de tres compuestos, cuarzo, feldespato y mica, en cuya constitución intervienen diversos elementos simples.
El estudio de las propiedades de los...