Atomo, Antecedentes del Atomo, Materia y Particulas Subatomicas

    Antes de empezar con este tema, tenemos que saber que es un atomo, sus antecedentes y como es que esta conformado, para despues desglozarnos con los demas subtemas, espero y la informacion que les proporciono en este blog sea de su agrado.

¿Que es el atomo?

El atomo es considerado el componente basico de toda materia.

Es la particula mas pequeña de un elemento que posee todas las propiedades quimicas de este y que a su vez esta conformado por electrones, protones y neutrones de los cuales hablaremos posteriormente.

ANTECEDENTES DEL ATOMO.

 John Dalton

Profesor y quimico britanico, que a principios del siglo XIX, estudio la forma en que los diversos elementos se combinan entre si para formar compuestos quimicos.

Se considera a Dalton como una de las figuras mas significativas de la Teoria atomica porque la convirtio en algo cuantitativo. Dalton mostro que los atomos se unian entre si en proporciones definidas. Las investigaciones demostraron que los atomos suelen formar grupos llamados moleculas.

Todos los atomos de un determinado elemento tienen las mismas propiedades quimicas. Por tanto, desde un punto de vista quimico, el atomo es la entidad mas pequeña que hay que considerar. Las propiedades quimicas de los elementos son muy distintas entre si; sus atomos se combinan de formas muy variadas para formar numerosisimos compuestos quimicos diferentes.

Algunos elementos, como los gases nobles, helio y argon, son inertes; es decir, no reaccionan con otros elementos salvo en condiciones especiales.

Ley de Avogadro

El estudio de los gases atrajo la atencion del fisico italiano Amadeo Avogadro, que en 1811 formulo una importante ley que lleva su nombre. Esta ley afrima que dos volumenes iguales de gases diferentes contienen el mismo numero de moleculas si sus condiciones de temperatura y presion son las mismas.

Masa atomica:

De la ley de Avogadro se desprende que las masas de un volumen patron de diferentes gases (es decir, sus densidades) son proporcinales a la masa de cada molecula individual de gas.

La tabla periodica

A mediados del siglo XIX, varios quimicos se dieron cuenta de que las similitudes en las propiedades quimicas de diferentes elementos suponian una regularidad que podia ilustarse ordenando los elementos de forma tabular o periodica. El quimico ruso Dmitri Mendeleiev propuso una tabla de elementos llamada tabla periodica, en la que los elementos estan ordenados en filas y columnas de forma que los elementos con propiedades quimicas similares queden agrupados.

Segun esta orden, a cada elemento se le asigna un numero atomico de acuerdo con su posicion en la  tabla, que va desde el 1 para el hidrogeno hasta el 92 para el uranio, que tiene el atomo mas pesado de todos los elementos que existen de forma natural en nuestro planeta.

Posteriormente se fueron agregando elementos faltantes en la tabla periodica.

Radiactividad

Una serie de descubrimientos importantes realizados hacia finales del siglo XIX dejó claro que el átomo no era una partícula sólida de materia que no pudiera ser dividida en partes más pequeñas. En 1895, el científico alemán Wilhelm Conrad Roentgen anunció el descubrimiento de los rayos X, que pueden atravesar láminas finas de plomo. En 1897, el físico inglés J. J. Thomson descubrió el electrón, una partícula con una masa muy inferior al de cualquier átomo. Y, en 1896, el físico francés Antoine Henri Becquerel comprobó que determinadas sustancias, como las sales de uranio, generaban rayos penetrantes de origen misterioso.

El matrimonio de científicos franceses formado por Marie y Pierre Curie aportó una contribución adicional a la comprensión de esas sustancias "radiactivas" (véase radio). Como resultado de las investigaciones del físico británico Ernest Rutherford y sus coetáneos, se demostró que el uranio y algunos otros elementos pesados, como el torio o el radio, emiten tres clases diferentes de radiación, inicialmente denominadas rayos alfa (a), beta (b) y gamma (g). Las dos primeras, que según se averiguó están formadas por partículas eléctricamente cargadas, se denominan actualmente partículas alfa y beta. Posteriormente se comprobó que las partículas alfa son núcleos de helio (ver más abajo) y las partículas beta son electrones. Estaba claro que el átomo se componía de partes más pequeñas. Los rayos gamma fueron finalmente identificados como ondas electromagnéticas, similares a los rayos X pero con menor longitud de onda (véase radiación electromagnética).

El átomo nuclear de Rutherford

El descubrimiento de la naturaleza de las emisiones radiactivas permitió a los físicos profundizar en el átomo, que según se vio consistía principalmente en espacio vacío. En el centro de ese espacio se encuentra el núcleo, que sólo mide, aproximadamente, una diezmilésima parte del diámetro del átomo. Rutherford dedujo que la masa del átomo está concentrada en su núcleo. También postuló que los electrones, de los que ya se sabía que formaban parte del átomo, viajaban en órbitas alrededor del núcleo. El núcleo tiene una carga eléctrica positiva; los electrones tienen carga negativa. La suma de las cargas de los electrones es igual en magnitud a la carga del núcleo, por lo que el estado eléctrico normal del átomo es neutro.

El átomo de Bohr

Para explicar la estructura del átomo, el físico danés Niels Bohr desarrolló en 1913 una hipótesis conocida como teoría atómica de Bohr (véase teoría cuántica). Bohr supuso que los electrones están dispuestos en capas definidas, o niveles cuánticos, a una distancia considerable del núcleo. La disposición de los electrones se denomina configuración electrónica. El número de electrones es igual al número atómico del átomo: el hidrógeno tiene un único electrón orbital, el helio dos y el uranio 92.

Las capas electrónicas se superponen de forma regular hasta un máximo de siete, y cada una de ellas puede albergar un determinado número de electrones. La primera capa está completa cuando contiene dos electrones, en la segunda caben un máximo de ocho, y las capas sucesivas pueden contener cantidades cada vez mayores. Ningún átomo existente en la naturaleza tiene la séptima capa llena. Los "últimos" electrones, los más externos o los últimos en añadirse a la estructura del átomo, determinan el comportamiento químico del átomo.

Todos los gases inertes o nobles (helio, neón, argón, criptón, xenón y radón) tienen llena su capa electrónica externa. No se combinan químicamente en la naturaleza, aunque los tres gases nobles más pesados (criptón, xenón y radón) pueden formar compuestos químicos en el laboratorio. Por otra parte, las capas exteriores de los elementos como litio, sodio o potasio sólo contienen un electrón. Estos elementos se combinan con facilidad con otros elementos (transfiriéndoles su electrón más externo) para formar numerosos compuestos químicos. De forma equivalente, a los elementos como el flúor, el cloro o el bromo sólo les falta un electrón para que su capa exterior esté completa. También se combinan con facilidad con otros elementos de los que obtienen electrones.

Las capas atómicas no se llenan necesariamente de electrones de forma consecutiva. Los electrones de los primeros 18 elementos de la tabla periódica se añaden de forma regular, llenando cada capa al máximo antes de iniciar una nueva capa. A partir del elemento decimonoveno, el electrón más externo comienza una nueva capa antes de que se llene por completo la capa anterior. No obstante, se sigue manteniendo una regularidad, ya que los electrones llenan las capas sucesivas con una alternancia que se repite. El resultado es la repetición regular de las propiedades químicas de los átomos, que se corresponde con el orden de los elementos en la tabla periódica.

Resulta cómodo visualizar los electrones que se desplazan alrededor del núcleo como si fueran planetas que giran en torno al Sol. No obstante, esta visión es mucho más sencilla que la que se mantiene actualmente. Ahora se sabe que es imposible determinar exactamente la posición de un electrón en el átomo sin perturbar su posición. Esta incertidumbre se expresa atribuyendo al átomo una forma de nube en la que la posición de un electrón se define según la probabilidad de encontrarlo a una distancia determinada del núcleo. Esta visión del átomo como "nube de probabilidad" ha sustituido al modelo de sistema solar.