Unidad I "Del átomo a los enlaces químicos en el Siglo XXI" Sucesos, experimentos y modelos que contribuyeron a consolidar los fundamentos de la teoría atómica actual.
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Propone por primera vez que las sustancias estan compuestas de atomos esfericos identicos para cada elemento, pero diferentes de un elemento a otro.
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Atomos simples y Atomos compuestos
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1- El es la minima porción de materia que no puede dividirse por ningun proceso conocido.
2- Los atomos de un mismo elemento sen iguales tanto en masa, tamaño y propiedades.
3- Los atomos de elementos diferentes son tambien diferentes
4- Los atomos se combinan entre si en relaciones enteras sencillas para formar compuestos. -
El físico italiano Amedeo Avogadro, postuló que a una temperatura, presión y volumen dados, un gas contiene siempre el mismo número de partículas, sean átomos o moléculas, independientemente de la naturaleza del gas, haciendo al mismo tiempo la hipótesis de que los gases son moléculas poliatómicas con lo que se comenzó a distinguir entre átomos y moléculas.
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Una de sus contribuciones más importantes fue clarificar la distinción entre atomo y molecula, admitiendo que las moléculas pueden estar constituidas por átomos iguales; (en aquella época los términos átomo y molécula se utilizaban de manera indistinta), pero consideraba que existían tres tipos de moléculas, de las cuales una era una molécula elemental (el actual átomo). También efectúa la distinción entre los términos masa y peso.
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El alemán Julius Plücker denominaría con este nombre a los rayos que emanaban de una lámpara de vacío con la que se encontraba trabajando por aquel entonces. Los rayos catódicos son corrientes de electrones observados en tubos de vacío, es decir los tubos de cristal que se equipan por lo menos con dos electrodos, un cátodo (electrodo negativo) y un ánodo (electrodo positivo) en una configuración conocida como diodo. Gracias a esto se descubre el ELECTRON
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Basado en los estudios anteriores, Thomson pudo establecer que el atomo es de forma esferica, mas compacto y de carga positiva distribuida homogeneamente; dentro de la esfera se encuentra incustrados los electrones con un movimiento vibratorio y en catidad suficiente como para neutralizar la carga positiva de la esfera; por lo tanto, el atomo es electronicamente neutro.
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Eugen Goldstein descubre los rayos canales, que posteriormente se llamaran Protones. Goldstein sugirió que puesto que el átomo era eléctricamente neutro, el mismo debía contener partículas cargadas positivamente. Goldstein usó los rayos canales y pudo calcular la razón carga/masa. Encontró que dichas razones cambiaban cuando variaban los gases que usaba en el tubo de rayos catódicos.
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Planck imagino las particulas cargadas como diminutos osciladores, acelerados y decelerados repetidamente de una forma sencilla, suave y regular, como si estuvieran unidos a un muelle ingrávido.
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En el camino de calcular el equilibro de energía entre los supuestos osciladores y su radiación de entrada y salida, Planck halló que necesitaba suponer la existencia de ciertas pequeñas divisiones de energía, antes que una gama continua de posibles energias.
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Definión esto como "quantum" que es una frecuencia de la oscilación multiplicada por un numero diminuto; tambien conocida la Constante de Planck. Fue inicialmente propuesta como la constante de proporcionalidad entre la energía E de un fotón y la frecuencia F de su onda electromagnética asociada. Esta relación entre la energía y la frecuencia se denomina "Relación de Planck"
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Usó la amplia evidencia obtenida gracias al estudio de los rayos catódicos a lo largo de la segunda mitad del siglo XIX. La evidencia adicional suministrada sugería que esos átomos contenían partículas eléctricas de carga negativa.
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Basado en el trabajo de Planck, publicó su teoria sobre el fenomeno conocido como efecto fotoeléctronico que consiste en la emisión de electrones por un metal p fibra de carbono cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética.
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Ernets Rutherford con ayuda de Hans Geiger y Ernest Marsden realizaron un experimento que consistía en que una lamina muy delgada de oro cuyo espesor es de 0,0006mm. Se lanzo rayos alfa, formado por particulas veloces de gran masa y con carga positiva, que eran nucleos de helio.
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Descubrimiento del nucleo atomico. Durante el experimento Rutherford se dió cuenta que algunos de los rayos chocaban y eran desviados, con lo que concluyeron que: "El atomo tiene una parte central llamado núcleo, diminuto de carga positiva, compacto o macizo y muy denso, debido a que casi la totalidad de la masa atómica se concentra en él".
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Niels Bohr presenta su modelo atómico el cual se basa en tres postulados. El primero es: Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas estacionarias sin emitir energía. El segundo es: Los electrones solo pueden girar alrededor del núcleo en aquellas órbitas para las cuales el momento angular del electron es un múltiplo entero de h/2p. El tercero es: Cuando un electrón pasa de una órbita externa a una más interna, la diferencia de energía entre ambas seemite en forma de radiación.
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Louis Broglie presento en 1924 su tesis doctoral, el la que introduce los electrones como ondas. Este trabajo presentaba por primera vez la dualidad onda corpúsculo característica de la mecánica cuántica. Su trabajo se basaba en los trabajos de Eintein y Planck.
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Fue un principio cuantico enunciado por Wolfgang Ernst Pauli, el cual establece que no puede haber dos fermiones con todos sus numeros cuanticos identicos en el mismo sistema cuantico ligado; fue formulado para explicar la estructura atómica, y consistía en imponer una restricción sobre la distribución de los electrones entre los diferentes estados.
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En este año Werner Heisenberg, postula su principio el cual establece que es imposible determinar simultaneamente la posición y velocidad exacta de un electrón basándose en la física cuántica. Este hecho marca uno de los dogmas físicos más intrigantes que se conozcan.
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En esta ecuación matematica, se da la posición mas probable del electrón en un atomo de hidrogeno, pero también se establece que se le puede encontrar en otras posiciones.
Esta la denomino función de onda, que explica el comportamiento del electrón alrededor del núcleo. -
Fue propuesta en 1930 por el físico Wolfgang Pauli para compensar la aparente pérdida de energía y momento lineal en la desintegración β de los neutrones. Pauli interpretó que tanto la masa como la energía serían conservadas si una partícula hipotética denominada «neutrino» participase en la desintegración incorporando las cantidades perdidas.
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El muon fue la primera partícula elemental descubierta que no pertenecía a los átomos convencionales. Lo descubrió Carl D. Anderson mientras estudiaba la radiación cósmica, al detectar la presencia de partículas que se curvaban al pasar por un campo electromagnético de forma distinta a los electrones y a otras partículas conocidas
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Se descubrió que el muon podía reemplazar al electrón en un átomo, al descubrirse los átomos de muonio, en los cuales un electrón orbita en torno a un antimuon (muon con carga positiva). Átomo que se desintegra rápidamente (2 µs) dando un electrón y dos neutrinos.
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Murray Gell-Mann y Kazuhiko Nishijima realizaron esa clasificación de manera independiente, esto nació del intento de clasificar a los hadrones y el modelo es la conclusión de los fundamentos de la construcción de la materia. Consiste en un un esquema de clasificación de hadrones en términos de sus quarks de valencia, p.e. el quark (y el antiquark) que den lugar a números cuánticos de hadrones. Estos números cuánticos son las etiquetas de identificación de los hadrones
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El mecanismo de Higgs es el proceso que da masa a las partículas elementales. Las partículas ganan masa interactuando con el campo de Higgs que permea todo el espacio. Más precisamente, en una teoría de gauge, el mecanismo de Higgs dota con masa a los bosones de gauge a través de la absorción de los bosones de Nambu–Goldstone derivados de la ruptura espontánea de simetría.
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Es una teoría cuántica de campos consistente con la mecánica cuántica y la relatividad especial. Hasta la fecha, casi todas las pruebas experimentales de las tres fuerzas descritas por el modelo estándar están de acuerdo con sus predicciones. Sin embargo, el modelo estándar no alcanza a ser una teoría completa de las interacciones fundamentales debido a que no incluye la gravedad, la cuarta interacción fundamental conocida, y debido también al número elevado
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Encontraron que la nueva partícula en que se ve la manera en que interactúa con otras partículas y sus propiedades cuánticas, junto con las interacciones medidas con otras partículas, indican fuertemente que es un bosón. odavía permanece la cuestión de si es el bosón de Higgs del Modelo estándar o quizás el más liviano de varios bosones predichos en algunas teorías que van más allá del Modelo estándar.
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Grupo 401582_22
Tutora. Lic. Prof. CLAUDIA MARCELA MARIN. Ciudad de Buenos Aires; Argentina
