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El filósofo griego demócrito en el siglo V a.C. propuso la idea de que la
materia estaba formada por partículas muy pequeñas indivisibles llamadas
átomos. Las pruebas experimentales y científicas apoyaban este concepto,
pero sólo hasta 1808 de acuerdo a los planteamientos de John Dalton se dieron
algunas definiciones precisas acerca de estas unidades indivisibles que
llamamos átomos. El trabajo de Dalton marcó lo que la química moderna
mediante un conjunto de hipótesis que pueden resumirse en:
Primero: los elementos están formados por partículas muy pequeñas
llamadas átomos. Todos los átomos del mismo elementos son idénticos tienen
igual tamaño y tienen propiedades químicas definidas. Los átomos son
elementos diferentes a los átomos de los demás elementos.
Segundo: los compuesto esa formados por átomos de un elemento en cualquier
compuesto, la relación de un número de átomos entre dos o más elementos
presentes siempre su número entero o una fracción sencilla.
Tercero: una reacción química incluye sólo la separación combinación o
reordenamiento de átomos sin crearlos o destruirlos.
La primera hipótesis describe la diferencia entre las estructura y la
composición de los átomos. En la segunda se especifica que para formar un
compuesto se necesita un número específico de dichos átomos. Ésta crear fue
ampliada hacia 1799 por Joseph Proust quien mediante la ley de las proporciones
definidas
determina qué muestras de diferentes de un mismo compuesto
siempre contienen los mismos elementos y en la misma proporción de masa.
De la tesis también se puede salir el concepto de la ley de las proporciones
múltiples en la cual pueden combinación dos elementos para formar más de
un compuesto la masa de los elementos que se combinan con la masa final del
otro, manteniendo una relación de números enteros pequeños. Ejemplos
típicos de esta proporción son la formación del dióxido y el monóxido de
carbono.
La tercera hipótesis permite proponer la ley de la conservación de la más en la
cual se considera que la materia no se crean y se destruye debido a que la
materia está formada por átomos pero que también una reacción química
manteniendo su masa.
La estructura del átomos:
A partir de la teoría atómica de Dalton se puede definir el átomo como una
unidad básica que puede intervenir en una combinación química. Esta idea
hacia 1850 fue extendida en el sentido de que los átomos tiene una estructura
interna constituida por partículas subatómicas con tres partículas principales:
electrones protones y neutrones.
El electrón fue identificada hacia 1890 con los estudios de la emisión de la
energía a través del espacio en forma de ondas. Para este fin se utilizaron
tubos de rayos católicos, los cuales son tubos de vidrio al vacío en los cuales
se colocan placas metálicas una positiva (anodo) y otra negativa (cátodo) , y
se les conecta una fuente de alto voltaje. En el tubo de rayos católicos la
descarga de voltaje genera un flujo desde el cátodo hacia él anodo cual tiene
una perforación y permite el paso de los ellos hacia el otro extremo del tubo.
Al final de su trayectoria esto rayos pueden ser desviados por un electro imán
hacia arriba o hacia abajo según la polaridad . Esta respuesta ante un campo
electromagnético nos permite comprobar que las partículas que están
viajando al interior del tubo de rayos católicos están cargadas negativamente
como es el caso de los electrones. Utilizando esta teoría el físico J.J Thomson
estudió y definió la relación entre la carga y la masa de estas partículas
cargadas con un valor - 1. 76 x 10 ^ 8 C/g , donde se C es la unidad de carga
denominada Couloms. Más tarde en 1908 Millikan realizó una serie de
experimentos y encontró que la carga el electrón es - 1.6 x 10 ^ - 19 C a partir
de estos datos se calculó la masa del electrón.
m = carga / carga /masa
m = - 1.6 x 10 ^ - 19 C / - 1. 76 x 10 ^ 8 C/g
m = 9.09 X 10 ^ -28 g .
Posteriores con los estudios de las propiedades de fluorescencia de ciertas
sustancias se descubrieron los rayos X, con los rayos emitidos
espontáneamente por ciertas sustancias se llegó a la radioactividad que
sufren la emisión espontánea de partículas en las formas de partículas alfa (
cargadas positivamente) , Beta (partículas rechazadas por placas negativas) ,
y gamma ( con alta energía y no presentan carga asociada).
El Atomo según Thomson podía visualizarse como una carga positiva dentro
de la cual se encontraban los electrones a la cual se denominó el modelo del
budín de pasas. Con los trabajos de Rutherford en 1910, donde se
bombardeaban los átomos con cargas positivas y determinó que algunas
partículas alfa eran desviados de su trayectoria. Como la mayoría las
partículas pasaban se propuso que las partículas positivas estaban
concentradas en el centro del átomo y en este caso generaban la desviación de
las partículas alfa al chocar con el. Estas partículas del bloqueo que tienen
carga positiva reciben el nombre de protones y su carga es igual a la de los
electrones y su masa es de 1.67252 x 10 ^24 g.
Según esta información el átomo está constituido por un nucleo que ocupa un
volumen muy pequeño con respecto al volumen del átomos 1 / 10 ^13 . Donde
el radio del átomo es aproximadamente de 100 pm = 100 X 10 ^-12 m. Mientras
que el radio del núcleo es del orden de 5 x 10 ^ -3 pm .
El neutrón fue posible identificarlo por la relación de masas que existía entre
el átomo de helio y el átomo del hidrógeno que debería ser de 2:1. Pero la
realidad esta relación es de 4 a 1, por lo tanto Rutherford propuso que debía
existir otro tipo de partículas subatómicas en el núcleo, y con los estudios de
James Chadwich en 1932, al bombardear láminas metálicas con rayos alfa
permitió determinar un tercer tipo de partículas denominadas neutrones, las
cuales eran eléctricamente neutras y con una masa un poco mayor que la de
los protones. Para el átomo de helio por lo tanto se encontró que existen dos
protones dos neutrones mientras que para el hidrógeno sólo existe un protón y
no hay neutrones permitiendo con tener una relación de masas de 4: 1.
En el átomo el electrón, el protón y el neutrón son los tres componentes
fundamentales.
Número atómico, número de masa e isótopos
El número atómico ( z ) es el número de protones en el núcleo de cada átomo y
en elemento. En un átomo neutro el número de protones es igual al número de
electrones de manera que número atómico también indica el número
electrones presentes en el átomo. Para el caso del boro su número atómico es
cinco lo cual indica que átomo de boro tiene cinco protones y cinco electrones
o dicho de otra forma todo átomo que contenga cinco protones recibe el
nombre de boro.
El número de masa ( A) es el número total de protones y neutrones presentes
en el núcleo de un átomo de un elemento. Con diferencia de la forma más
común del hidrógeno que tienen protón y no tiene neutrones todos los núcleos
atómicos contienen protones y neutrones en general el
número de masa está dado por:
Número de masa = número de protones + el número de neutrones.
Número de masa = al número atómico + el número de neutrones.
Por lo tanto el número de neutrones en un átomo es la diferencia entre el
número de masa y el número atómico ( A-Z ).
El cloro tiene un número de masa de 35 y su número atómico el 17, lo cual
indica que tienen 17 protones en el núcleo. Así el número de neutrones en un
átomo de cloro es 35 - 17 = 18.
Pregunta ¿?