Evolución de los Modelos Atómicos y Leyes Fundamentales de la Química

Leyes Ponderales: Fundamentos de la Química Cuantitativa

Las Leyes Ponderales establecen las proporciones de los pesos en cualquier proceso químico, destacando la Ley de la Conservación de la Masa y la Ley de las Proporciones Definidas.

Ley de Conservación de la Masa: El Principio de Lavoisier

El científico Antoine Lavoisier formuló la Ley de la Conservación de la Masa. Según este principio, en una reacción química, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de las sustancias obtenidas tras el proceso.

Ley de las Proporciones Definidas: La Constancia en la Composición

El científico francés Joseph Louis Proust estudió las proporciones en que se unían determinados elementos para producir un compuesto. Su Ley de las Proporciones Definidas establece que, cuando dos o más elementos se combinan para formar un compuesto, lo hacen siempre en una relación de masa constante.

El Modelo Atómico de Dalton: Pionero de la Teoría Atómica

La primera teoría atómica moderna fue propuesta a principios del siglo XIX por el químico británico John Dalton.

Hipótesis Fundamentales del Modelo Atómico de Dalton

1. La materia está constituida por átomos.
2. Los átomos son indivisibles y no se modifican en las reacciones químicas.
3. Todos los átomos de un mismo elemento químico son idénticos en masa y propiedades.
4. Los átomos de elementos químicos diferentes tienen masa y propiedades diferentes.
5. Los compuestos están formados por la unión de átomos de distintos elementos. En las reacciones químicas, los átomos se recombinan en la proporción numérica más sencilla posible.

El Descubrimiento del Electrón y J.J. Thomson

Joseph John Thomson mostró que en las experiencias de descargas en gases se producían partículas con carga eléctrica negativa que eran idénticas para cualquier gas. Thomson denominó a esas partículas electrones y concluyó que el electrón era un constituyente fundamental del átomo. Este descubrimiento relacionó por primera vez los átomos y la electricidad.

El Modelo Atómico de Thomson: El "Pudín de Pasas"

El modelo atómico de Dalton era insuficiente para explicar la naturaleza eléctrica de la materia. El descubrimiento del electrón indicaba que el átomo no es indivisible, sino que está constituido por partículas subatómicas. Thomson propuso un modelo de átomo formado por partículas con carga eléctrica negativa (electrones), inmersas en un fluido de carga eléctrica positiva, lo que daba como resultado un átomo eléctricamente neutro. Este modelo explicaba:

• La materia es eléctricamente neutra.
• Los electrones salían de los átomos al someterlos a potenciales eléctricos intensos.
• Los electrones eran idénticos para todos los tipos de átomo.

El Experimento de Rutherford y el Modelo Nuclear

Ernest Rutherford y sus colaboradores lanzaron partículas alfa, que tienen carga eléctrica positiva, sobre una lámina muy delgada de oro. En contra de lo esperado (ya que Dalton y Thomson suponían que los átomos eran esferas macizas), observaron que la mayoría de las partículas atravesaban la lámina sin desviarse, algunas se desviaban cambiando de dirección y unas pocas parecían rebotar. A partir de estos resultados, Rutherford propuso el modelo atómico nuclear, que sitúa la mayor parte de la masa del átomo concentrada en una zona muy pequeña (el núcleo), mientras que el resto del átomo está prácticamente vacío.

Los Iones: Átomos con Carga Eléctrica

Los iones son átomos que han perdido o ganado electrones en su corteza.

Cationes

Si un átomo neutro pierde electrones, queda con un exceso de carga positiva y se transforma en un ion positivo o catión.

Aniones

Si un átomo neutro gana electrones, adquiere un exceso de carga negativa y se transforma en un ion negativo o anión.