Quimica y sus derivadas

1.1 El átomo

En equipo lean la lectura “De Demócrito al neutrino”, redacten un resumen y expónganlo frente al grupo por un representante del equipo. Lectura No. 25: “De Demócrito al neutrino”.
nombre electrón electrón nutrino muon mu nutrino tau tau nutrino masa (MeV/c2) 0.510 ? 106 ? 1780 ? carga -1 0 -1 0 -1 0

(460-370 a.c.)

Hace más de 2,400 años Demócrito de Abdera intuyó que elmundo debía estar formado por simples y minúsculos granos de materia primordial a los que dio el nombre de “átomos”, que en griego quiere decir indivisibles. Cada uno sería distinto según la sustancia a la que permaneciera. Hasta ahí el filósofo tenía razón. Lo malo que a la hora de explicar las diferencias entre unas partículas y otras, pecó de ingenuidad: los átomos del agua serían suaves yredondos; los del fuego estarían cubiertos de espinas y los de la tierra tendrían arrugas. Su revolucionaria teoría tuvo que luchar con la fama y autoridad del gran maestro Aristóteles, quien postulaba la existencia de una materia primigenia que existía tan solo potencialmente hasta que se manifestaba en los cuatro elementos que componían todos los seres y objetos: agua, tierra, aire y fuego. Durantesiglos, los alquimistas que jamás creyeron en el átomo, se empeñaron en buscar dicha materia prima sin ningún éxito. Tuvieron que pasar muchos años para que en 1803, el químico inglés John Dalton desempolvara el viejo término acuñado por Demócrito. Según su teoría, la materia se podía dividir en dos grandes grupos: el de los elementos y el de los compuestos. Los primeros serían unidades simples ofundamentales, de las que existiría un número reducido (hasta ahora se han descubierto 112 elementos) a
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los que denominó átomos, en homenaje al pensador griego. Los segundos serían como combinaciones de los primeros que de acuerdo con ciertas reglas, darían lugar a estructuras más complejas denominadas “moléculas”. Acababa de poner las bases de la física de partículas. Ya en las postrimeríasdel siglo, en 1891, el físico inglés J. J. Thomson iba a dar sin pretenderlo, con una nueva clave de la composición de la materia. Mientras estudiaba la naturaleza de los “rayos catódicos”, observó que éstos estaban formados por enormes cantidades de pequeñas partículas de electricidad negativa. La existencia de dichos corpúsculos, los electrones, había sido predicha por el físico irlandés Stoney,pero Thomson fue el primero en aislar uno de ellos que resultó tener una masa 1,836 veces menor que la del átomo del hidrógeno, el menor de todos. Así que el átomo ya no podía ser la partícula más pequeña; ni tan siquiera era indivisible. El hecho de que el electrón formara parte de él, planteaba una cuestión de fondo: ¿cómo se conformaba la estructura del átomo? La primera gran aproximación alconcepto actual se debe a Ernest Rutherford, un físico de la Universidad de Manchester que en 1911 propuso un modelo prácticamente calcado del Sistema Solar: el átomo estaría formado por un núcleo central con carga positiva, en el que se concentraría casi toda la masa y alrededor del cual giraría los electrones en órbitas concéntricas como lo harían los planetas. Esta teoría fue plenamenteconfirmada por el físico danés Niels Bohr. Ahora bien, si se había descubierto una partícula más pequeña que la del átomo, bien pudieran existir otras características similares. En 1914, el propio Rutherford dio con el protón, mucho mayor que el electrón pero aún menor que el átomo. También poseía carga eléctrica, aunque en este caso de carga positiva. El inglés James Chadwick remató la terna al descubriren 1932 el neutrón, que junto con el protón forma el núcleo atómico. La familia parecía estar completa. Pero las investigaciones realizadas en los años treinta sobre la desintegración radiactiva, en particular el estudio de la desintegración beta (mediante la cual un núcleo atómico se transforma espontáneamente en otro, emitiendo partículas beta o bien capturando un electrón) iban a introducir...