Orígenes de la teoría cuántica.

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ANTECEDENTES:

• Ley de la conservación de la masa : Lavoisier (1743-1794)
  Lavoisier se percató que en una combustión, la masa parecía variar porque no se tomaban en cuenta todos los elementos que participaban, al tomarse todos en cuenta, la masa antes y despues de la reacción, no varía.

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En toda reacción química,
la masa de los reactivos y la masa de los productos, es la misma.
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• Ley de las proporciones definidas : J.L. Proust (1754-1826)

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Los elementos que se unen para formar compuestos,
siempre lo hacen en proporciones fijas y definidas.
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• Ley de las proporciones multiples de Dalton.

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Cuando dos elementos se unen entre sí para formar diferentes compuestos,
la masa fija de uno de ellos, guarda con las diferentes masas del otro,
una relación de números enteros y sencillos.
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TEORÍA ATÓMICA DE DALTON:

• La materia está constituida por partículas indivisibles e indestructibles, denominadas átomos.
• El átomo es una partícula de materia extremadamente pequeña que mantiene su identidad durante las reacciones.
• Todos los átomos de un elemento son idénticos, tienen las mismas propiedades y son diferentes a los de los otros elementos.
• En el transcurso de una reacción química se produce una reordenación de los átomos. Los átomos no se crean, no se destruyen ni se descomponen en partículas más pequeñas.

EL DESCUBRIMIENTO DE LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS. LA NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA.

• Experimentos en tubos de rayos catódicos. Descubrimiento del electrón.

Cuando se aplica una diferencia de potencial entre los electrodos, del que tiene signo negativo (cátodo), surge un chorro de corriente (Rayos Catódicos)

1. Si se aplica un campo eléctrico, los rayos catódicos se desvian hacía el polo positivo.
2. Si se aplica un campo magnético, los rayos catódicos se desvian hacia el polo norte del campo.

Este comportamiento indica que los rayos catódicos tienen carga negativa. Además se descubrío que se movían en linea recta y que tenian masa. Se vio que el resultado era el mismo independientemente del material de los electrodos y del gas del tubo.

MODELO ATÓMICO DE THOMSON

J. J. Thomson en 1897 concluye que los rayos catódicos están costituidos por particulas fundamentales con masa y cargadas negativamente.

• Experimento de Thomson con rayos catódicos. Determinación carga/masa.
• Experimento de Millikan. Determinación de la carga del electrón.

EXPERIMENTOS CON RAYOS CANALES. Eugene Goldestein, 1886.

• Los rayos canales estan formados por partículas positivas.
• En la relacion e/m si influye el gas del tubo.
• La carga positiva es multiplo de la carga fundamental. Esta relación es menor que para los electrones.
• La carga positiva de estas partículas es la misma que la del electrón pero la masa es 1826 veces mayor.
• Formación de iones.

DESCUBRIMIENTO DEL PROTÓN. Rutherford, 1919.

Dispersion de partículas alfa por átomos de N

DESCUBRIMIENTO DEL NEUTRÓN. James Chadwick, 1932

Experimentos con Helio y Berilio.

MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD. Experimento de la lámina de oro.

Rutherford diseñó un experimento con una fuente emisora de partículas alfa y una lamina de oro.
Al mirar el comportamiento de las partículas al llegar a la lámina de oro, Rutherford notó que podian actuar de cuatro maneras diferentes:

1. La mayoría de las partículas continuaban su trayectoria sin ningún cambio, atravesando la lámina de oro.
2. Algunas se desviában ligeramente de su trayectoria inicial.
3. Muy pocas ( 1 de cada 20.000), se desviában considerablemente.
4. Muy pocas salían despedidas en dirección contraria a la lámina.

A partir de este experimento, Rutherford deduce su modelo atómico: Siguiendo las normas de la física clásica, Rutherford describe el electrón como un sistema de fuerzas centrales de tipo planetario, donde el protón esta en el centro y los electrones giran alrededor de ese núcleo.

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