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II
CIENCIAS
¿Cómo son los átomos?
Mientras la teoría
de Dalton fue bien recibida por los químicos, los
experimentos con electricidad y magnetismo ocupaban a los físicos de finales
del siglo XIX. Algunos de ellos habían comprobado que si se establece un
campo eléctrico suficientemente intenso a través de los extremos de un
tubo de cristal al vacío, se produce un rayo resplandeciente. Nadie podía
explicar por qué sucedía esto.
En 1897, Joseph J. Thomson (1856-1940) descubrió que el misterioso rayo
se tuerce en presencia de imanes, lo que lo llevó a pensar que el rayo está
formado
de pequeñas partículas con carga negativa. Al poco tiempo, se le
llamó
electrón
a esta partícula que desde luego no es visible. Thomson
supuso que el electrón tenía que ser más pequeño que el átomo y parte
constitutiva de su estructura. En consecuencia, propuso un modelo atómico
como una esfera sólida con carga positiva, en la que los electrones están en
en el átomo. Así se obtiene un átomo con carga eléctrica neutra. Faltaba
encontrar, acaso, las partículas de carga positiva, si es que las había.
Por fin, el físico nacido en Nueva Zelanda Ernest Rutherford (1871-1937)
postuló en 1911 que la carga positiva del átomo se encuentra concentrada
dentro de una zona a la que llamó núcleo, alrededor de la cual giran los
electrones. En 1917 Rutherford identificó al
protón
como una partícula
con carga eléctrica positiva que forma parte del núcleo atómico.
En 1913, el danés Niels Bohr (1885-1962) buscó explicar la estructura del
átomo más simple: el hidrógeno. Propuso que el electrón gira alrededor del
núcleo en órbitas, cada una con una distancia definida al núcleo y con una
cantidad de energía asociada.
En 1932 James Chadwick (1891-1974) supuso que en el núcleo del
átomo había otra partícula que llamó
neutrón
,
por carecer de carga
eléctrica y con una masa de valor muy similar a la del protón.
Con todo lo estudiado hasta entonces, se supo que los átomos consisten en un
núcleo muy pequeño que concentra la mayor parte de la masa, constituida por
neutrones (sin carga eléctrica) y protones (de carga positiva) y, alrededor del
núcleo se mueven electrones (con carga negativa) y que en
número son igual
al de los protones, con lo que el átomo se mantiene eléctricamente neutro.
La disposición de los electrones implica que el átomo es más grande que el
núcleo. Si el núcleo fuera un balín esférico de 1
cm
de diámetro, el átomo
completo tendría ¡1
km
de diámetro! La mayor parte del volumen atómico
está dada, pues, por el volumen de la región que ocupan los
electrones.
En el modelo actual se reconoce un núcleo atómico y electrones
alrededor como enjambre de abejas distribuidos según la energía que poseen
por la fuerza de atracción que ejerce el núcleo sobre ellos.
Según Bohr, el átomo es como un sistema
solar en miniatura, en cuyas órbitas giran
los electrones.
Texto de formalización
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El modelo atómico de Rutherford tenía
electrones con carga negativa que se
movían alrededor de un pequeño núcleo
de gran masa con carga positiva.
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SESIÓN 2
Para terminar
Lean el texto.
• Durante la lectura
pongan atención en las diferencias entre los modelos atómicos.
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En el modelo actual se reconoce un
núcleo atómico y electrones alrededor,
distribuidos según sus niveles de energía.