En este vídeo haremos un repaso cronológico de los avances más significativos en el conocimiento de la tomeis estructura desde los griegos hasta nuestros días. Así que quédate hasta el final y no olvides suscribirte. Como en casi toda la ciencia, los primeros en hablar del tema fueron los griegos. En esta ocasión Demócrito y Leucipo, quienes en el siglo 5 antes de Cristo, fueron los primeros en mencionar la palabra átomo, que significa indestructible o indivisible. Para estos filósofos, los átomos son indivisibles y eternos.
Son sólidos. Entre los átomos sólo existe el vacío. Los átomos de diferentes cuerpos difieren entre sí por su forma, tamaño y distribución espacial, y las propiedades de la materia varían según el tipo de átomos y cómo estén agrupados. Sin embargo, esta teoría no fue muy aceptada por otros filósofos como Aristóteles y Platón. De todas maneras, desde aquella época conocemos la palabra átomo. Así que gracias Demócrito y Leucipo.
Mucho, mucho, pero muchísimo tiempo después, por allá en 1805, para que te hagas una idea, en ese tiempo ya se había descubierto el hidrógeno, el oxígeno, la ley de la conservación de la masa, la ley de los gases ideales, entre otros. El inglés John Dalton publicó su teoría atómica, en la cual postulaba lo siguiente. Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos, tienen igual tamaño, masa y propiedades químicas.
Los átomos de un elemento son diferentes a los átomos de todos los demás elementos. Los compuestos están formados por átomos de más de un elemento en cualquier compuesto. La relación del número de átomos entre dos de los elementos presentes siempre es un número entero o una fracción sencilla. Y, por último, una reacción química implica sólo la separación, combinación o reordenamiento de los átomos. Nunca supone la creación o destrucción de los mismos. Sin embargo, una serie de investigaciones iniciadas aproximadamente en 1850 y que continuaron hasta el siglo XX demostraron claramente que los átomos tienen una estructura interna, es decir, que están formados por partículas aún más pequeñas llamadas partículas subatómicas.
Estas investigaciones condujeron al descubrimiento de tres partículas electrones, protones y neutrones. Algunos inventos también fueron muy útiles para conocer reestructurar el átomo, como por ejemplo, el tubo de rayos catódicos. El tubo de rayos catódicos abuelo de los tubos utilizados posteriormente en los televisores es un tubo de vidrio del cual se ha evacuado casi todo el aire. Consta de dos placas metálicas conectadas a una fuente de alto voltaje. La placa con carga negativa se llama cátodo y emite un rayo invisible.
Este rayo catódico se dirige hacia la placa con carga positiva llamada ánodo, que pasa por una perforación y continúa su trayectoria hasta el otro extremo. Cuando dicho rayo alcanza la superficie recubierta de una manera especial, produce una fuerte fluorescencia o luz brillante. En algunos experimentos se colocaron por fuera del tubo de rayos catódicos, dos placas cargadas eléctricamente y un electroimán. Cuando se conecta el campo magnético y el campo eléctrico permanece desconectado. Los rayos catódicos alcanzan el punto A del tubo.
Cuando tanto el campo magnético como el eléctrico están desconectados, o bien cuando ambos están conectados, pero se balancean de forma que se cancelan mutuamente. Los rayos alcanzan el punto B. Cuando está conectado solamente el campo eléctrico, los rayos llegan al punto C.. Jay Thompson estableció en 1895 que dichos rayos catódicos eran en realidad partículas mucho más pequeñas que el átomo de hidrógeno y con carga negativa que recibieron el nombre de electrones. En esta animación nos podemos hacer una idea del experimento de Thomson.
En la primera parte podemos observar cómo los rayos parten desde el cátodo hacia el ánodo sin ninguna perturbación. Ahora observamos que al tener una fuerza electromagnética del mismo tipo, el rayo se desvía respondiendo a las fuerzas de repulsión que sólo pueden tener las partículas. Y por último, notamos que el rayo se desvía acercándose al campo electromagnético de carga contraria, confirmando que se comporta como una partícula que sigue las leyes de la atracción de los cuerpos con cargas diferentes. Thomson concluyó que debido a que los rayos catódicos son atraídos por la plata con carga positiva y repelidos por la placa con carga negativa, deben consistir en partículas con carga negativa a las que llamó electrones.
Thompson propuso un modelo en el cual la parte positiva del átomo se hallaba distribuida uniformemente por todo el volumen de éste. Mientras los electrones se hallaban inmersos en esta matriz de carga positiva, como las pausas de un pudi. Por la misma época y Gen Goldstein realizó algunas modificaciones al diseño inicial de tubo de rayos catódicos. El nuevo dispositivo tenía el cátodos perforado. Y el tubo, en lugar de vacío, contenía diferentes gases, observó que detrás del cátodo se producía otro tipo de resplandor proveniente del ánodo.
Por lo que dedujo que los nuevos rayos poseían carga positiva. Posteriormente fueron bautizados como protones. Con este nuevo descubrimiento ya quedaba más que confirmado que Demócrito, Leucipo y Dalton estaban equivocados al decir que el átomo era indivisible, ya que estaba conformado por partículas subatómicas llamadas electrones con carga negativa y protones con carga positiva. Con los aportes de Henri Bekaret. Los esposos Curi, entre otros, se descubrió la radiactividad, propiedad que poseen los átomos de algunos elementos. De emitir radiación.
Algunas de estas radiaciones pueden ser alfa con carga positiva, o sea protones beta con carga negativa, electrones y gamma sin carga y formadas por partículas que no se desviaban por la presencia de campos eléctricos. Luego debían ser neutras, por lo que se les llamó neutrones. Hasta este momento se conocía que el átomo estaba formado por protones, neutrones y electrones. Ernest Rutherford efectuó una serie de experimentos utilizando láminas muy delgadas de oro y de otros metales como blanco de partículas alfa provenientes de una fuente radiactiva.
Rutherford observó lo siguiente. La mayoría de las partículas atravesaban la lámina sin desviarse. Otras tenían una ligera desviación.
De cuando en cuando algunas partículas alfa eran dispersadas o desviadas de su trayectoria con un gran ángulo.
Y en algunos casos, las partículas alfa regresaban por la misma trayectoria hacia la fuente radiactiva. Ese fue el descubrimiento más sorprendente, pues según el modelo de Thomson, la carga positiva del átomo era tan difusa que se esperaría que las partículas alfa atravesarán las láminas sin desviarse o con una desviación mínima. En consecuencia, Rutherford propuso un nuevo modelo atómico. Con el fin de dar una explicación a este hecho, Rutherford propuso la existencia del núcleo atómico como una zona central densa, en la cual se concentraba la mayor parte de la masa atómica.
El núcleo debía ser positivo, puesto que las partículas alfa, también positivas, eran rechazadas al chocar contra los núcleos de los átomos del metal. También estableció que.