Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico: aportaciones de Thomson, Rutherford yBohr; avances y limitaciones de los modelos. Los filósofos griegos fueron los primeros que trataron de comprender la naturaleza de la materia. Vimos que fue precisamente en Grecia donde hace más de dos mil años se propuso la idea de que todo. La materia estaba constituida por componentes elementales e indivisibles denominados átomos. Esta idea fue introducida por Leucipo y desarrollada por Demócrito, y aun que hubo algunos seguidores de su filosofía, la idea de que la materia está constituida por átomos fue prácticamente abandonado durante casi 21 siglos. Su reaparición se dio gradualmente a lo largo de muchos años, y se debió a una nueva reflexión teórica sobre el asunto, sino al trabajo experimental de una gran cantidad de científicos. Y a mencionarnos a partir de experimentos en los que comprimía aire, Robert boyle había sugerido que esta formada por partículas minúsculas separadas por grandes espacios vacíos.
Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles. Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración.
Existen diferentes formas en la que un cuerpo adquiere una carga neta, la más común la carga por fricción, en donde el frotamiento de un cuerpo con otro ocasiona que los electrones más lejanos del núcleo salten y otro método seria por inducción electrostática, sin necesidad de un contacto directo con otra superficie.
Materiales aislantes y conductores
Para saber si algún elemento no identificado, metal u otro que no se sepa su procedencia, es conductor o no, o si tiene electricidad o no, jamás debe hacerse al tacto de las manos. Para ello hay instrumentos especiales.
Aportaciones de Thomson: se le considera uno de los descubridores del electrón gracias a sus experimentos con los rayos catódicos. Thomson creía que el electrón era el componente universal de la materia y fue el primero en sugerir una teoría sobre la estructura interna del átomo.
Aportaciones de Rutherford: después del descubrimiento de que el átomo estaba formado por partículas positivas y negativas, la siguiente cuestión a resolver fue ¿cómo están organizadas estas partículas? Rutherford creó el primer modelo precursor de la concepción actual.
Aportaciones de Bohr: postuló que los electrones que circulan en los átomos obedecen a las leyes de la mecánica cuántica.
El protón (en griego protón significa primero) es una partícula subatómica con una carga eléctrica de una unidad fundamental positiva y una masa de 938,3 MeV/ , del mismo modo, unas 1836 veces la masa de un electrón. Experimentalmente, se observa el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos 1035 años, aunque algunas teorías predicen que el protón puede desintegrarse. El protón y el neutrón, en conjunto, se conocen como nucleones, ya que conforman el núcleo de los átomos
Un neutrón es una variación neutra formada por dos quarks down y un quark up. Forma, junto con los protones, los núcleos atómicos. Fuera del núcleo atómico es inestable y tiene una vida media de unos 15 minutos emitiendo un electrón y un antineutrino para convertirse en un protón. El neutrón es necesario para la estabilidad de casi todos los núcleos atómicos (la única excepción es el hidrógeno), ya que interactúa fuertemente atrayéndose con los protones, pero sin repulsión electrostática.
El electrón comúnmente representado como es una partícula subatómica de tipo fermiónico. En un átomo los electrones rodean el núcleo atómico, compuesto fundamentalmente de protones y neutrones.
Los electrones tienen una masa pequeña respecto al protón, y su movimiento genera corriente eléctrica en la mayoría de los metales. Estas partículas desempeñan un papel primordial en la química ya que definen las atracciones con otros átomos.
Efectos de atracción y repulsión electrostáticos.
Las primeras observaciones sobre fenómenos eléctricos fue en el año 600 a.C. por Tales de Mileto que observo que al frotar un pedazo de ámbar con ciertas pieles este atraía objetos pequeños.
Mucho después, el científico inglés Stephen Gray descubrió que existen dos tipos de cargas eléctricas; una al frotar el vidrio (vítrea) a la que llamamos carga positiva y otra al frotar resina (resinosa) a lo que conocemos como carga negativa, dos cargas iguales se repelen mientras que si son diferentes se atraen.
Cuando un cuerpo adquiere carga eléctrica, se acumula energía potencial eléctrica y para que se manifieste es necesario que se transfiera a otro cuerpo que tenga un nivel distinto de carga eléctrica, es decir, un potencial eléctrico distinto. La diferencia del potencial eléctrico de un cuerpo y otro se conoce como voltaje.
La electricidad es una forma de energía que se puede trasmitir de un punto a otro.
Todos los cuerpos presentan esta característica, que es propia de las partículas que lo forman, pero algunos la trasmiten mejor que otros.
Los cuerpos, según su capacidad de trasmisión de la corriente eléctrica, son clasificados en conductores y aisladores.
Conductores son los que dejan traspasar a través de ellos la electricidad.
Entre éstos tenemos a los metales como el cobre.
En general, los metales son conductores de la electricidad.
Aisladores o malos conductores, son los que no permiten el paso de la corriente eléctrica, ejemplo: madera, plástico, etc.
La pila es un sistema que transforma la energía química en energía eléctrica. En el interior de la pila se está produciendo una reacción química entre el cinc (metal) y un ácido, que genera el flujo de electricidad.
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