[0:00]Bienvenidos a Es ciencia. Te has preguntado cómo están hechos los objetos que ves todos los días? Esta pregunta se la hacían desde hace muchos años. Uno de los primeros filósofos en hacerse esa pregunta fue Demócrito, que decía que al dividir la materia, llegaríamos a una última partícula sólida e indestructible. A esta partícula la llamó átomo, que significa indivisible. Sin embargo, esta definición solo sería una pequeña parte de los descubrimientos que se hicieron tiempo después. En 1808, el científico inglés John Dalton, definió de una forma más precisa las unidades indivisibles con las que está hecha la materia. Su modelo atómico definía lo siguiente: Los elementos están formados por partículas diminutas, indivisibles e indestructibles, llamadas átomos. Todos los átomos del mismo elemento son idénticos, tienen igual tamaño, masa y propiedades químicas. Por lo tanto, los átomos de distintos elementos presentan propiedades diferentes. Los compuestos químicos se forman al unirse dos o más átomos de diferente elemento en proporciones fijas. Donde la relación de átomos será un número entero o una fracción sencilla. Una reacción química implica solo la separación, combinación o reordenamiento de los átomos. Nunca supone la creación o destrucción de los mismos.
[1:56]A pesar de las teorías de Demócrito y Dalton sobre el átomo como partícula indivisible, una serie de investigaciones demostraron que el átomo contaba con partículas más pequeñas. En 1890, el científico Joseph Thomson, mientras estudiaba la radiación a través del magnetismo, se dio cuenta que había una repulsión de los rayos catódicos con un imán, en donde supuso que debían de haber partículas negativas que influían en esa desviación. Su modelo atómico proponía lo siguiente: el átomo es una esfera de electricidad positiva en la que se encuentran inmersos los electrones.
[2:44]A las partículas eléctricamente negativas las llamó electrones. Aún reconocía al átomo como una partícula compacta e indivisible. Thomson propuso un modelo atómico semejante a una gelatina con pasas, por lo que en 1906 ganó el Premio Nobel de Física por descubrir el electrón. Después del descubrimiento del electrón, el científico neozelandés Ernest Rutherford se propuso a estudiar la estructura interna del átomo. Rutherford hizo pasar partículas alfa sobre una lámina de oro, observando que algunas partículas se desviaban con un ángulo muy grande. Descubriendo que el átomo tenía espacios vacíos y proponiendo que las cargas positivas se encontraban concentradas en un pequeño núcleo. Su modelo atómico consistía en que el átomo estaba formado de un pequeño núcleo con carga positiva y alrededor de él se encontraban los electrones dispersos con diferentes trayectorias.
[3:54]También proponía que casi toda la masa se concentraba en el núcleo. A las cargas positivas las llamó protones. Para este entonces, investigaciones anteriores suponían que si los átomos eran neutros, debían de tener el mismo número de cargas positivas que los electrones para poder tener estabilidad. El descubrimiento de Rutherford le valió el Premio Nobel de Física en 1908 por sus investigaciones sobre la estructura del núcleo atómico. Sabiendo que la carga positiva se encontraba en el núcleo y la negativa estaba alrededor de él, los científicos no podían comprender por qué el electrón no llegaba hasta el núcleo donde está el protón y colisionaba con él.
[4:40]En 1913, el físico danés Niels Bohr, desarrolló un modelo atómico abordando un modelo planetario donde el núcleo es el sol y los electrones los planetas que giran alrededor. Él propuso que el electrón solo puede ocupar ciertas órbitas de energía específicas. Un electrón puede alcanzar niveles de energía más altos cuando este absorbe radiación. Este exceso de energía excita el átomo para que pueda pasar de una órbita a otra. Por el contrario, cuando el electrón regresa a su órbita original, este emite la energía absorbida en forma de fotón. También asignó un número a cada nivel de energía, el cual solo podía tener un determinado número de electrones.
[5:33]En 1922 recibió el Premio Nobel de Física por su aportación al comportamiento del átomo y la mecánica cuántica. A pesar de la aceptación de los modelos anteriores, estos generaban un gran problema sin resolver y este era el peso de los átomos.
[5:53]En 1932, el físico inglés James Chadwick bombardeó una lámina delgada de berilio con partículas alfa. El metal emitió una radiación muy alta, similar a los rayos gamma. Los siguientes experimentos demostraron que esos rayos en realidad eran un tercer tipo de partículas subatómicas sin carga eléctrica. Por lo que en 1932 propuso su modelo atómico, el cual determinó que los neutrones son partículas subatómicas que no tienen carga eléctrica. Y cuya masa es ligeramente mayor a la de los protones, casi toda la masa se concentraba en el núcleo. A estas partículas las llamó neutrones, ya que son partículas neutras. Este descubrimiento le valió el Premio Nobel de Física en 1935 por descubrir el neutrón.
[6:50]Con este modelo se resolvió el misterio del por qué el Helio con dos protones, pesaba cuatro veces más que el hidrógeno con un protón. Suponiendo que la masa de los electrones es despreciable. Ahora se sabía que el neutrón con masa similar, le daba ese peso extra, ya que el hidrógeno no tiene neutrón. Estos modelos atómicos e investigaciones aleatorias, ayudaron a un mejor entendimiento de cómo está hecha la materia. Dalton con su definición de átomo. Thomson, con el descubrimiento del electrón. Rutherford con el descubrimiento del protón. Bohr con su modelo planetario y niveles energéticos y Chadwick con el descubrimiento del neutrón, sentaron las bases de lo que conocemos hoy como átomo.
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