EL MISTERIOSOY EXTRAÑO MUNDO DE LOS ÁTOMOS

 Comencemos un viaje fascinante a un mundo super pequeño, el mundo de los átomos. Aquí todo es extremadamente chico y como verás pronto, muy extraño. Posiblemente ya haz escuchado a tu maestra hablar de que la materia está compuesta por pequeñas partículas llamadas átomos. El primero en darle ese nombre fue el filósofo griego Demócrito, que vivió en el siglo VI A.C. y se considera el fundador de la escuela atomista. La palabra átomo viene  del griego y significa indivisible. Ellos pensaban que el átomo era un  bloque básico e indivisible que compone la materia del universo. Lejos estaban de sospechar todas las maravillas que se encierran en un pequeño átomo.
El nacimiento de la teoría atómica moderna se lo debemos a John Dalton en el siglo XIX.  El sostenía que cada elemento químico estaba compuesto por átomos iguales y exclusivos, y que aunque eran indivisibles e indestructibles, se podían asociar para formar estructuras más complejas (los compuestos químicos). Su rudimentaria teoría se apoyo en las aportaciones de Antoine Lavoisier ( ley de conservación de la masa) y Joseph Proust (ley de proporciones definidas).




¿Hay algo más pequeño que un átomo?
Aunque inicialmente se pensó que los átomos eran la partícula más pequeña de la materia luego se comprobó que no era así.  En 1897 se encontró una partícula muchísimo más pequeña llamada electrón. Quien la descubrió fue un británico, J.J Thompson en la Universidad de Cambridge, con un experimento en el que usaba un tubo de rayos catódicos.  El electrón tenía una carga negativa que fue medida por el norteamericano Robert Millikan en su experimento de la gota de aceite.
El modelo de un átomo fue cambiando cuando  en 1909 Ernest Rutherford,  descubrió que la mayor parte de la masa y de la carga positiva de un átomo estaba concentrada en una fracción muy pequeña de su volumen, que suponía que estaba en el mismo centro. Rutherford propuso un modelo planetario del átomo, en el que los electrones orbitaban en el espacio alrededor de un gran núcleo compacto, a semejanza de los planetas y el Sol. Luego, en 1918,  Rutherford logró partir el núcleo del átomo al bombardear gas nitrógeno con partículas alfa,  descubriendo así la partícula llamada protón. En 1932, James Chadwick encontró unas partículas eléctricamente neutras con una masa similar la de un protón. Fueron llamadas neutrones.


Veamos si está claro. Tenemos que toda la materia está hecha de átomos que son la pieza más pequeña que retiene las propiedades de un elemento. Pero no es lo más pequeño, pues están compuestos de electrones, protones y neutrones, que a su vez están compuestos de otras partículas que se descubrieron después.


¿Cómo son los átomos?
Ahora viene lo interesante. Mencionamos el modelo planetario del átomo que ideó Rutherford. Bueno, este modelo no es del todo correcto. A comienzos del siglo XX,  la teoría cuántica revolucionó la física. El científico alemán Max Planck sugirió que la energía, en vez de ser emitida de forma continua, se emitía en  pequeños paquetes, llamadas cuantos. Esto significa que la luz (que es energía radiante) se emite en cuantos, frecuentemente llamados  fotones. Posteriormente, Albert Einstein propuso que la radiación electromagnética tenía propiedades tanto de onda como de partícula, un concepto revolucionario. Le dieron un premio Nobel por su explicación del efecto fotoeléctrico.

Niels Bohr, que formaba parte del equipo de Rutherford,  incorporó esta idea y creó un nuevo modelo atómico, en el que los electrones sólo podrían orbitar alrededor del núcleo en órbitas circulares determinadas, con una energía fija, y siendo proporcionales las distancias del núcleo a los respectivos niveles de energía. En otras palabras, cada órbita por donde pasaba el electrón tenía una energía específica y mientras más lejos del núcleo mayor la energía de esa órbita.  Los electrones podían pasar de una órbita a otra dando un "salto". Para saltar a niveles más altos de energía (más lejos del núcleo) el átomo necesitaba energía. Para que el electrón pasara a un nivel más bajo en energía, más cercano al núcleo, el átomo emitía energía.


Así que resumiendo, el modelo de Bohr  tiene 3 partículas fundamentales: en el núcleo los protones de carga positiva y los neutrones que no tienen carga, y  localizados fuera del núcleo están los electrones, pequeñísmos, de carga negativa y organizados en órbitas. Cada órbita corresponde a un nivel de energía. El salto del electrón de un nivel a otro es algo sumamente extraño. No es un salto como el que dariamos tú y yo. El electrón pasa de un nivel a otro de modo prácticamente instantáneo. De acuerdo a Bohr, el electrón nunca puede ocupar ninguna posición entre órbitas. Cuando brinca se transfiere directamente a otra órbita. Piensa en lo que quiere decir eso. Si los escalones de una escalera son las órbitas (niveles de energía) estaríamos diciendo que tu pie desaparece de un escalón y aparece en el próximo escalón sin pasar por el medio.