El descubrimiento del átomo… Desde una visión para la enseñanza de las ciencias.

in StemSocial2 months ago (edited)
¡Hola querida comunidad científica de Hive! Es un placer saludarles el día de hoy. Existe algo que debo confesarles, y es que me encanta la historia de la física, siento una profunda pasión por saber cómo se descubrieron las leyes, por quien fueron descubiertas, cuantas investigaciones y experimentos se tuvieron que realizar para llegar a los enunciados formales, es decir, como fue su evolución conceptual, en ésta ocasión hablaremos sobre el átomo.

Operaciones Vectoriales.pngImagen realizada con la página web de diseño gráfico y composición de imágenes Canva.

El átomo es una partícula extremadamente pequeña, tiene aproximadamente 10 e -8 cm de diámetro, son constituyentes básicos de toda la materia. La pequeñez del átomo es de tal magnitud, que cada vez que el ser humano respira, inhala y exhala, aproximadamente veinticinco mil trillones de átomos; no es fácil hacerse una idea clara sobre lo que significa una cifra de esta índole.

Desde mis amigos los griegos, en unos cuantos años antes de Cristo existían concepciones o ideas acerca del átomo, filósofos como Leucipo en el siglo V quien decía que todas las materias debían estar constituidas por un mismo tipo de elemento y que este formaba diferentes formas. Además sostenía que si dividíamos la materia en partes iguales, llegaríamos a un momento donde la porción no se podría dividir más. Otro filósofo, el cual se presume podría ser discípulo de Leucipo, Demócrito, formuló dichas partes indivisibles e infinitas de materia y las llamo átomos, que en griego significa “que no se puede dividir” y que siempre estarían en movimiento.

Un tiempo después Empédocles siglo IV quien formulo que la materia estaba formada por cuatro elementos como tierra, agua, aire y fuego. Luego Aristóteles en el siglo III a.C agrego a el éter como quinto elemento y negó la existencia de los átomos de Demócrito y reconoció la teoría de los elementos, debido al prestigio de las teorías aristotélicas este pensamiento se mantuvo vigente durante mucho tiempo y hoy en día sabemos que esos elementos iniciales no forman parte de los 106 elementos químicos de la tabla periódica.

Ya para 1808, John Dalton publicó su teoría atómica y con ello propuso el primer modelo atómico. Para Dalton los elementos estaban formados por partículas discretas, diminutas e invisibles, las cuales llamaban átomos y que no se alteran en los cambios químicos. También resaltaba que los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí, es decir, que poseen igual masa, tamaño y demás propiedades físicas. Dalton también propuso que los átomos pueden combinarse entre sí para formar los diferentes compuestos químicos.

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Para 1904, J.J. Thomson propuso un nuevo modelo atómico, el que se le conoce también como el modelo de la torta de pudin. Thomson también descubrió el electrón en 1897, este modelo establecía que el átomo era esférico y con carga positiva y los electrones con carga negativa se encontraban incrustados sobre la esfera. Este modelo resulto equivocado, ya que manejaba de forma incorrecta la constitución de la carga positiva de un átomo, el mismo afirmaba que se encontraba distribuida por todo el átomo.

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En el año de 1911 Rutherford partiendo de la teoría atómica de Thomson fue quien considero el átomo como un sistema planetario, descubrió que la carga positiva se encontraba en el núcleo del átomo. Rutherford dedujo que el átomo estaba formado por una corteza alrededor, en la cual se encuentran los electrones girando alrededor del núcleo, que está cargado positivamente. También estableció que la suma de las cargas negativas debe ser igual al valor de la carga positiva que se encuentra en el núcleo, de esta manera quedaba el átomo como eléctricamente neutro.

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Para 1913 Niels Bohr, da comienzo al mundo cuántico cuando realizo su postulado sobre la teoría atómica. Este físico propuso un modelo con el fin de explicar los niveles energéticos, dijo que los electrones podían tener orbitas estables rodeando el núcleo, además de explicar la razón por la que los átomos poseen espectros de emisión característicos. El modelo de Bohr se resume en tres postulados:

• Los electrones poseen orbitas circulares alrededor del núcleo sin irradiar energía. • Algunas orbitas son permitidas a los electrones, dichas orbitas son aquellas cuyo valor de momento angular sea un múltiplo entero. • Los electrones absorben y emiten energía cuando saltan de una órbita a otra, al realizar el salto emiten un fotón el cual representa la diferencia de energía.

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Y para finalizar tenemos el modelo atómico propuesto por Erwin Schrödinger en 1926, él concebía los electrones como ondulaciones de materia, es decir, que el movimiento de los electrones correspondía a la dualidad onda-partícula. Los electrones se mueven constantemente, no poseen una posición fija dentro del átomo. Este modelo no predice la ubicación del electrón, solo puede predecir una zona probabilística para lograr ubicar el electrón. Cabe resaltar que este modelo se encuentra vigente desde los inicios del siglo XXI con algunas mejoras y se le conoce como “Modelo Cuántico-Ondulatorio”.

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Una vez paseado por la historia y cada avance realizado para llegar a lo que hoy conocemos como una teoría cuántica podemos llegar a las siguientes conclusiones:

• Desde los tiempos de la antigua Grecia se han realizado diversos estudios que nos han llevado a varias teorías atómicas, cada una de ellas paseando por diferentes mejoras y partiendo una de la otra, lo que quiere decir que ninguna es errada en su totalidad, al contrario, cada una de ellas fue dando pie a los conceptos que se encuentran vigentes hasta el momento.

• Los estudios atómicos comenzaron por los filósofos griegos antes de Cristo.

• Demócrito realizo su teoría solo presentando bases teóricas, mientras que Dalton fue quien comenzó a presentar postulados con base en la experimentación.

• Thomson es quien descubre los electrones.

• Rutherford descubre el núcleo atómico.

• Borh postula en su teoría que los electrones giran alrededor del núcleo atómico.

• Para la enseñanza o didáctica de las ciencias es importante conocer la evolución de los conceptos, diversos estudios han demostrado que el ser humano logra comprender mejor los fenómenos cuando conoce el origen de los mismos.

• La ciencia es un arte que no se puede aprender de manera atropellada, requiere de tiempo y dedicación.

Ya para despedirme espero que el tema sea del agrado de los lectores y deseo ver en los comentarios sus opiniones y aportes significativos que ayuden a la ampliación del tema y que genere un debate crítico y enriquecedor para la satisfactoria divulgación del conocimiento científico.


Referencias

Concepto de modelos atómicos Disponible

Páez, Y; Rodríguez, M & Niaz, M. (2004). Los Modelos Atómicos desde la perspectiva de la historia y filosofía de la ciencia: un análisis de la imagen reflejada por los textos de química de bachillerato. Caracas: UPEL.Disponible

Suárez, F. (1994). Teoría de Química. Caracas: Editorial: Romor.

Nota: Todos los diagramas y ecuaciones presentados en esta publicación son diseñados y editados por mi persona utilizando elementos e imágenes del programa Microsoft Power Point.

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Un cambio total a la ciencia luego de este descubrimiento

Sin duda alguna.

Excelente resumen @hannymarchan, este es el primer post que leo de ti y me agradó muchísimo recordar las bases del origen del átomo, y sí, recordar que Aristóteles también tuvo sus errores filosóficos al negar su existencia es útil, pues ni siquiera las grandes mentes del pasado eran perfectas. La ciencia se desarrolla así, tal y como mencionas, cada persona que se dedica a la filosofía y a la ciencia se debe parar sobre los hombros de otra persona para ir construyendo el conocimiento, y este es el ejemplo más clásico que lo demuestra. Muchas gracias por traernos este interesante tema. Un saludo.

Me alegra muchísimo que te haya gustado esta publicación @zefthiel... Pues si Aristoteles tuvo sus desaciertos pero icluso los errores dieron paso a grandes descubrimientos, todo es una constante evolución.

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