Evolución de la Teoría Atómica: Descubrimientos y Modelos

La Empresa: Conceptos Básicos y Clasificación

La empresa es un sistema en el que se coordinan factores de producción, financiación y marketing, coordinados por la dirección para obtener un fin, que es la esencia mínima de la creación de la empresa. El objetivo principal es conseguir el beneficio, y los subobjetivos son aquellos que desarrollan los objetivos para lograr su consecución, siendo más concretos y a menor plazo. Los elementos de la empresa son: factores humanos, factores materiales, la organización y el entorno (hace referencia a todo lo que afecta a la empresa). Las funciones principales son: aprovisionamiento, recursos humanos, función comercial y financiación.

Clasificación de las Empresas

Según su tamaño, las empresas pueden ser grandes, medianas o pequeñas. Existen diversos criterios para realizar esta clasificación:

Económico: Se basa en el volumen de facturación.
Técnico: Considera la innovación del capital.
Patrimonial: Se refiere al patrimonio que posee la empresa.
Organizativo: Toma en cuenta el número de trabajadores y su organización.

Según su actividad, las empresas pueden pertenecer al sector primario, secundario o terciario.

Evolución Histórica de la Teoría Atómica

Dalton y la Teoría Atómica (Principios del Siglo XIX)

John Dalton retomó el concepto de átomo como partícula indivisible y constituyente de la materia, apoyándose en leyes experimentales. Sus postulados principales son:

La materia está formada por partículas materiales individuales, indivisibles e indestructibles llamadas átomos.
Todos los átomos del mismo elemento son idénticos en masa y propiedades.
Los átomos de diferentes elementos son distintos en masa y propiedades.
Los compuestos se forman por la unión de átomos de diferentes elementos en una proporción de números enteros sencillos.

Sin embargo, sustancias como el aire y las disoluciones no cumplían las leyes ponderales, lo que limitaba la aplicación de la teoría de Dalton. Dalton demostró que estas sustancias no eran compuestos, sino mezclas homogéneas.

Hipótesis de Prout (1815)

William Prout propuso que el átomo de hidrógeno era la unidad fundamental con la que se construían los demás átomos. De ser cierta, las masas de todos los átomos deberían ser números enteros (en unidades de masa atómica). Sin embargo, se observó que esta hipótesis no se cumplía en todos los casos. Por ejemplo, la masa atómica del cloro es 35,453.

Teoría Electromagnética de Maxwell (1861)

James Clerk Maxwell unificó los fenómenos eléctricos y magnéticos conocidos en una teoría del campo electromagnético. Esta teoría predijo la existencia de las ondas electromagnéticas, incluyendo la luz, las ondas de radio, microondas, infrarrojos y ultravioleta como casos particulares.

Teoría Cinético-Molecular (Mediados del Siglo XIX)

Desarrollada por Maxwell y Ludwig Boltzmann, esta teoría describe los gases como conjuntos de moléculas en movimiento constante y aleatorio. La velocidad promedio de estas moléculas depende de la temperatura. La presión se define como la fuerza por unidad de superficie ejercida sobre las paredes del recipiente que contiene el gas.

Descubrimiento de la Radiactividad por Becquerel (Finales del Siglo XIX)

Henri Becquerel descubrió que ciertos núcleos atómicos se desintegran espontáneamente, emitiendo partículas o radiación electromagnética. Estas emisiones se clasifican en:

Partículas alfa (α): Con masa y carga positiva, son núcleos de helio (He).
Partículas beta (β): Con carga negativa y masa despreciable, son electrones.
Rayos gamma (γ): Sin carga ni masa, son radiación electromagnética de alta energía.

Thomson y el Descubrimiento del Electrón (Finales del Siglo XIX)

J.J. Thomson estudió los rayos catódicos utilizando tubos de vacío o de descarga. Observó que, a baja presión y alto voltaje, el gas dentro del tubo se volvía conductor y emitía luminiscencia. A voltajes de aproximadamente 5000 V y presiones menores a 0,1 Pa, la luminiscencia desaparecía y aparecía fluorescencia en la pared opuesta al cátodo. Concluyó que:

Los rayos catódicos eran partículas con masa y velocidad, no radiaciones.
Estas partículas tenían carga eléctrica negativa, ya que se desviaban hacia la placa positiva en un campo eléctrico externo.
La relación carga/masa (Q/m) de estas partículas era constante, independientemente del gas utilizado.

Thomson identificó estas partículas como electrones.

Goldstein y el Descubrimiento del Protón (Finales del Siglo XIX)

Eugen Goldstein, utilizando un cátodo perforado, observó fluorescencia detrás del cátodo, causada por los llamados rayos canales. Sus características eran:

Partículas materiales con masa, velocidad y carga positiva.
La relación Q/m variaba según el gas utilizado, siendo siempre mucho menor que la de los electrones.
Cuando se usaba hidrógeno, la relación Q/m era la mayor, y la carga era igual a la del electrón.

Se concluyó que el ion de hidrógeno era una partícula subatómica fundamental, denominada protón. Su existencia fue confirmada en 1919 por Ernest Rutherford y James Chadwick.

Modelo Atómico de Thomson (Principios del Siglo XX)

Thomson propuso un modelo atómico en el que el átomo era una esfera de densidad uniforme y carga positiva, con electrones incrustados en su superficie para neutralizar la carga. Este modelo explicaba la conducción eléctrica en gases a baja presión y la formación de iones.

Rutherford y el Descubrimiento del Núcleo Atómico (Principios del Siglo XX)

Ernest Rutherford, al bombardear láminas delgadas de oro con partículas alfa, observó que algunas rebotaban, otras se desviaban y la mayoría atravesaban la lámina. Esto lo llevó a proponer el modelo nuclear del átomo:

El átomo tiene un núcleo central pequeño y denso, que contiene toda la carga positiva (protones) y casi toda la masa.
Los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, formando la corteza.
El número de protones es igual al de electrones para que el átomo sea neutro.

Rutherford sugirió la existencia de neutrones en el núcleo, partículas sin carga y con masa similar a la del protón.

Hipótesis de Planck y Espectros Atómicos (Principios del Siglo XX)

Max Planck postuló que las ondas electromagnéticas solo pueden emitirse o absorberse en paquetes de energía denominados fotones. La energía de cada fotón es directamente proporcional a su frecuencia. El modelo de Rutherford permitía cualquier valor de energía para el electrón, lo que implicaría un espectro de emisión continuo. Sin embargo, los espectros atómicos observados eran discontinuos, formados por frecuencias discretas.

Modelo Atómico de Bohr (1913)

Niels Bohr propuso que el electrón en el átomo de hidrógeno solo puede ocupar ciertas órbitas específicas en las que no emite energía. El radio de estas órbitas permitidas viene dado por la expresión: r = a_o·n², donde n es el número cuántico principal (1, 2, 3, …). La energía del electrón en estas órbitas es: E = -K/n². La energía del electrón está cuantizada. Cuando el electrón cae de una órbita de mayor energía a una de menor energía, emite un fotón cuya frecuencia es: ν = ΔE/h. Esto explica el carácter discontinuo de los espectros atómicos.

Correcciones al Modelo de Bohr: Sommerfeld y Zeeman (Principios del Siglo XX)

Arnold Sommerfeld introdujo el número cuántico secundario, orbital o azimutal (l), que toma valores desde 0 hasta n-1, indicando las órbitas elípticas posibles para cada valor de n. Pieter Zeeman observó el desdoblamiento de las líneas espectrales en presencia de un campo magnético e introdujo el número cuántico magnético (m), que toma valores desde –l hasta +l, indicando la orientación espacial de las órbitas. Finalmente, se propuso el número cuántico de espín (m_s), que puede valer +1/2 o -1/2, representando los dos posibles sentidos de giro del electrón sobre sí mismo.