Artículo: Historia sobre la estructura de la materia

En este post vamos a dar un repaso a las distintas teorías propuestas a lo largo de la historia para explicar la estructura de la materia, desde la Grecia clásica hasta finales del siglo XIX.



En la Grecia clásica, Leucipo y Demócrito creían que todo lo que existe está formado por combinaciones de pequeñas partículas indivisibles denominadas átomos. Por otra parte, Empédocles, también en el siglo V a.C., elabora la teoría de las cuatro raíces que establece que cualquier substancia está compuesta por una mezcla de agua, aire, tierra y fuego. Aristóteles, rechazaba el atomismo porque consideraba que el vacío no existe y que la materia debe ser continua y llamó elementos a las cuatro raíces de Empédocles.

 

En el siglo XVII Boyle realiza experimentos sobre el comportamiento de los gases.  Para explicar este comportamiento, Boyle propone que los gases se comportan como si estuvieran compuestos de pequeñas partículas que colisionan entre si y que reciben el nombre de átomos. A través de este modelo explica el calor como el resultado del movimiento de los átomos. Sin embargo. la teoría atómica no se tiene en cuenta.






En el siglo XIX,  John Dalton, en 1803, propone su teoría atómica de la materia que se basa en cinco principios:

1. Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas denominadas átomos.
2. Los átomos de un determinado elemento son idénticos en tamaño, masa y otras propiedades. Los átomos de distintos elementos difieren en tamaño, masa y otras propiedades.
3. Los átomos no pueden subdividirse, crearse o destruirse.
4. Los átomos de distintos elementos se combinan en relaciones simples para formar compuestos químicos.
5. En las reacciones químicas, los átomos se combinan, separan o reordenan.

 

En 1811, un científico italiano, Amedeo Avogadro, basándose en los trabajos previos de Gay-Lussac y Dalton, formula la ley que establece que:
Volúmenes iguales de gases diferentes sometidos a las mismas condiciones de presión y temperatura tienen el mismo número de partículas.
En honor a su descubrimiento, el número de partículas (átomos o moléculas) contenidos en un mol recibe el nombre de Número de Avogadro.

 

A finales del siglo XIX, J.J. Thompson postula que los rayos catódicos están formados por unas partículas cargadas 1000 veces más pequeñas que un átomo. Thompson afirma que estas partículas, a las que denominó corpúsculos, forman parte del átomo. Los corpúsculos de Thompson, son rebautizados con el nombre de electrones por George Johnstone Stoney.
El descubrimiento de los electrones lleva a Thompson a postular un modelo atómico de la materia. Thompson sabía que los electrones tenían carga negativa y supuso que, dado que la materia es neutra, existe otra parte del átomo que tiene carga positiva. Propone un modelo de estructura atómica que se denominó de “pastel de cerezas”.

 

Cerrando el siglo XIX nos encontramos con la última figura clave en el modelo de la naturaleza clásica de la materia: Ernest Rutherford.

En 1911, diseña un experimento que consiste en bombardear con partículas alfa una lámina de oro y registrar las trayectorias.

Los resultados hicieron que Rutherford postulase un nuevo modelo atómico consistente en un núcleo (con un radio de 10^-14 a 10^-15 metros) que concentra la carga positiva del átomo y la mayor parte de la masa alrededor de este núcleo, a una distancia de unos 10^-10 metros, orbitarían los electrones.

 

Estos personajes propusieron diferentes teorías, unas correctas y otras erróneas pero que contribuyeron para el conocimiento de la estructura de la materia.
Espero que este artículo haya sido de gran ayuda para tener una mejor comprensión de este tema.

(Subido por: Daniel E. Aranda Holguín)