ESTRUCTURA ATÓMICA I

SIR JOSEPH JOHN THOMPSON

Nació el 18 de diciembre de 1856 creca de Manchester, Lancashire Inglaterra. Hijo de un librero que quiso que Thompson fuera ingeniero. Con catorce años ingresó en Owens Collage (hoy parte de la Universidad de Manchester) posteriormente lo hizo en el Trinity Collage, de la Universidad de Cambridge, donde también enseñó Matemáticas y Física, ejerció como profesor de Física Experimental en el laboratorio de Cavendish, y fue rector del Trinity Collage (1918 - 1940). Además fue presidente de la Sociedad Real (1915 - 1920)y profesor de filosofía natural de la Institución regia de Gran Bretaña (1905 - 1918). Le concedieron en 1906 el Premio Nobel de Física, gracias a su trabajo sobre la conducción de la electricidad a través de los gases. Se le consideró el descubridor del electrón por sus experimentos con el flujo de partículas (electrones) que componen los rayos catódicos. En 1898 elaboró la teoría del pudín de ciruelas de la estructura atómica, en la que

sostenía que los electrones eran como ‘ciruelas’ negativas incrustadas en un ‘pudín’ de materia positiva. En 1908 fue nombrado Sir. En 1890 se caso con Rose Elisabeth, hija de Sir George E. Pager, K. C. B. Falleció el 30 de agosto de 1940

ESTRUCTURA ATÓMICA

El Modelo Atómico de Thompson.- J. J. Thompson (1856 - 1940) observó que, de un átomo escapaban partículas cargadas con electricidad negativa a las que denominó electrones. A partir de ello Thompson concibió al átomo en 1898 como una esfera de electricidad positiva en la que los electrones negativos estarían incluidos. Casi todas la mas del átomo estaría asociada a la electricidad positiva, conclusión que se deducía al observar como los fragmentos positivos de los átomos eran mucho más pesados que los electrones modelo al que llamo del “budín de pasas”.

Modelo de Rutherford.- En 1911, Lord Ernest Rutherford llevó a cabo un experimento: consistió en investigar la dispersión de las partículas alfa al atravesar delgadas láminas metálicas. Según el Modelo de Thompson, el metal estaría formado por átomos, que serían esferas positivas conteniendo electrones negativos, es decir, que el metal sería un mar de electricidad positiva con cargas negativas en su seno. Se pensó que los rayos alfa atravesarían en línea recta la lámina metálica, y dado que la carga positiva y la masa estarían uniformemente repartidas por todo el metal no existía razón para que las partículas alfa se desviasen de su trayectoria inicial y no se abriesen paso rectilíneo a través del metal.

Conforme a lo esperado, el 99% de las partículas alfa pasaron línea recta, pero hubo algunas que se desviaron ángulos bastante grandes, y un número muy reducido de ellas se reflejaron y retrocedieron sus trayectorias. Para Rutherford el resultado era increíble. He aquí sus propias palabras : “era casi tan increíble como si alguien disparase una granada de 15 pulgadas contra un trozo de papel de seda, fuese rechazada y golpease al lanzador”. Según Rutherford, la única posibilidad de espaciar una desviación tan grande es admitir que la electricidad positiva y la masa se concentran en regiones muy pequeñas. Así Rutherford sugirió que el átomo posee un núcleo o centro, en el que se encuentra su masa y su carga positiva con electrones girando a su alrededor del núcleo en órbitas circulares (algo parecido a los planetas girando alrededor del Sol).

La Teoría de los Quarks.- De acuerdo con la teoría de los quarks, estos vienen en seis formas: arriba, abajo, extraño, encantado, fondo y cima. Los neutrones y los protones son en esencia tripletas de quarks; los piones son pares. Junto con los leptones, los quarks parecen ser las unidades constitutivas del universo.

Como si esto fuera poco, los científicos han estado convencidos de que cada partícula tiene su antipartícula, su imagen reversa invisible, semejante pero en todos los sentidos opuesta. Por cada electrón existe un positrón invisible de carga positiva; por cada quark un antiquark, etc. Alguna vez se pensó que debería existir en el universo tanta materia como antimateria; pero ahora los científicos creen que en su mayoría fue destruida, poco después del Big Bang, junto con la mayor parte de la matería, quedando sólo la pequeña cantidad existente en el universo actual.

NÚCLEO: Es una pequeña región central del átomo donde se encuentran distribuidos los neutrones y protones, partículas fundamentales del núcleo, que reciben el nombre de nucleones.

La estabilidad del núcleo no puede explicarse por su acción eléctrica. Es más, la repulsión existente entre los protones produciría su desintegración. El hecho de que en el núcleo existan protones y neutrones es un indicador de que debe existir otra interacción más fuerte que la electromagnética que no está directamente relacionada con carga con cargas eléctricas y que es mucho más intensa. Esta interacción se llama nuclear y es la que predomina en el núcleo.

ÁTOMO: Según la química, el átomo es la mínima porción de materia, que conserva las propiedades del elemento donde se encuentre.

Matemáticamente, es un sistema dinámico, eléctrico y energético en equilibrio en cuya parte central contiene al núcleo responsable de la masa del átomo en donde se encuentra los protones y neutrones; alrededor del núcleo se encuentra la nube electrónica que contiene a los electrones, en regiones determinadas llamadas orbitales o reempe.

Partículas Fundamentales

Partículas	Protón	Neutrón	Electrón
Símbolo	p,	n,	e,
Descubridor	Rutherford (1919)	Chadwick (1932)	Thompson (1897)
Masa absoluta	1,672 x 10^-24	1,675 x 10^-24	9,11 x 10^-28
Masa relativa (UMA)	1,007	1,008	0,00055
Carga absoluta (C)	+1,6 x 10^-19	0	-1,6 x 10^-19
Carga convencional	+1	0	-1