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Ley de la conservación de la masa de Lavoisier
Esta ley, elaborada por Lavoisier en el año 1789, dice que en una reacción química la masa permanece constante, de modo que la masa que consumen los reactivos es igual a la obtenida en los productos. De este modo, consiguieron demostrar que lo expuesto por Boyle años atrás —el peso la masa aumenta al hacer la reacción— no era cierto. -
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Evolución de los modelos atómicos
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Hipótesis de la existencia de los átomos de Dalton
El inglés John Dalton, tras cinco años de experimentos de 1803 a 1808, propuso una hipótesis sobre la existencia de unas partículas llamadas átomos y así, el primer modelo atómico. Estas partículas tenían las siguientes características:
-Los átomos son indivisebles y la unidad más básica de un elemento.
-Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos, pero diferentes a los de cualquier otro.
-Los átomos se combinan con los de otros elementos para formar compuestos químicos. -
Descubrimiento del electrón
El electrón, una de las tres partículas subatómicas, fue descubierta en el año 1897 por Thomson. Sus principales características son las siguientes: -Su carga eléctrica (-1,602 · 10^−19) es igual a la del protón, pero de carga distinta, negativa. -Es la única de las tres partículas que puede intercambiarse entre diferentes átomos. En el caso de que un átomo tome electrones, este se convierte en un ion negativo (conocido como anión), y si los cede, se convertirá en un ion positiva (catión). -
Experimento de Thomson
Para este experimento, Thomson preparó un tubo de descarga en el que creó el vacío y al que añadió, además, dos placas con el fin de crear un campo eléctrico. El cátodo que contenía, emitía unos rayos catódicos (corrientes de electrones que se veían como un haz de luz), que se desviaban siempre hacia la placa que poseía carga positiva. De este modo, descubrió que existía una partícula subatómica con carga negativa, el electrón, el cual puede intercambiarse entre diferentes átomos. -
Modelo atómico de Thomson
Este modelo atómico lo propuso el científico J. J. Thomson en el año 1904, después de haber estudiado durante 7 años la naturaleza de los rayos catódicos. Decía: «El átomo es una esfera cargada positivamente en la que están incrustados los suficientes electrones para que el conjunto sea neutro eléctricamente». Mediante este modelo, consiguió el explicar la formación de iones. Estos se forman cuando un electrón abandona el átomo o se une a él, formando un catión o un ión, respectivamente. -
Experimentos de Rutherford (1909-1911)
Para realizar este experimento, Rutherford preparó una muestra radiactiva que poseía partículas alfa dentro de un bloque de plomo, una fila lámina de oro y una pantalla de sulfuro de cinc que rodeaba todo. Cuando bombardeó la lámina de oro con las partículas alfa, descubrió que, a pesar de que la mayoría la atravesaban en línea recta, unas pocas salían desviadas. Mediante esto, concluyó que esto ocurría porque la mayoría pasaban por la corteza electrónica de los átomos de oro (-), pero unas po -
Modelo atómico de Rutherford
Tras los experimentos que había realizado los dos años anteriores, Ernest Rutherford propuso un modelo atómico que decía:
-La carga eléctrica positiva del átomo se encuentra concentrada en el núcleo, una zona muy pequeña.
-La carga negativa está en la nube electrónica y ocupa mucho más espacio. Y, a partir de estas dos, formuló:
«El átomo consta de un núcleo, con carga positiva y que engloba la casi totalidad de la masa del átomo, alrededor del cual giran los electrones». -
Espectros atómicos
El fenómeno de los espectros atómicos se conocía desde el siglo XIX, pero el modelo atómico de Rutherford no había conseguido explicarlos. Estos son «el conjunto de radiaciones electromagnéticas que emite un átomo que ha sido anteriormente excitado». Cada una de las líneas del espectro le corresponde a un valor de energía, por lo que los átomos solo pueden emitir o absorber unos determinados valores de energía, conocidos como cuantos de energía. En el modelo de Rutherford, en cambio, el electrón -
Modelo atómico de Bohr
El científico de Dinamarca Bohr se basó en el modelo de Rutherford para proponer otro modelo atómico que justificaba los espectros atómicos de emisión. Las principales características eran:
-Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas estacionarias, en las que no puede ni emitir ni absorber energía.
-Cuanto más alejado está del núcleo, más energía tiene el electrón y, cuanto menos, menos.
-Para pasar de una órbita de mayor energía a otra que tiene menos, el electrón tiene que emitir ra -
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Desarrollo del modelo atómico actual
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Descubrimiento del protón
El protón, la partícula subatómica del átomo, fue descubierta en el año 1919 por E. Rutherford. Su carga eléctrica (1,602 · 10^19) es igual a la del electrón, pero positiva. Se encuentra en el núcleo del átomo al que pertenece, junto a los neutrones y, a diferencia de los electrones, no pued intercambiarse entre diferentes átomos. -
Descubrimiento del neutrón
J. Chadwick descubrió el neutrón, la última de las partículas subatómicas y está en el núcleo. Sus características son: -Su masa (1,675 · 10^-27 kg) es casi idéntica a la del protón, aunque algo mayor. -No tiene carga eléctrica, así que son eléctricamente neutros, lo que hace posible que esta afirmación sea cierta: «Los átomos son eléctricamente neutros porque tienen igual número de cargas positivas, protones, que de cargas negativas, electrones, mientras que los neutrones no tienen carga». -
Modelo atómico actual
Este modelo atómico, que ha evolucionado desde 1920, es capaz de explicar algo que el de Bohr no podía, las nuevas líneas que iban apareciendo en los espectros atómicos. Los científicos que lo desarrollaron postularon que:
-En un nivel de energía, hay diferentes subniveles, cuya energía aumenta según el orden s,p,d,f.
-Como no es posible conocer la trayectoria exacta que traza un electrón, es más correcto conocerla como orbital en vez de órbita. En cada orbital caben, como mucho, dos electrones.
