John Dalton considera que los átomos (partículas indivisibles) eran los constituyentes últimos de la materia que se combinaban para formar los compuestos.
En 1897 los experimentos realizados sobre la conducción de la electricidad por los gases dieron como resultado el descubrimiento de una nueva partícula con carga negativa:
El electrón
Los rayos catódicos, estaban formados por electrones que saltan de los átomos del gas que llena el tubo cuando es sometido a descargas eléctricas.Los átomos, por tanto, no eran indivisibles
J.J Thomson propone entonces el primer modelo de átomo:Los electrones se encontraban incrustados en una nube de carga positiva. La carga positiva de la nube compensaba exactamente la negativa de los electrones siendo el átomo eléctricamente neutro.
E. Rutherford realiza en 1911 un experimento crucial con el que se trataba de comprobar la valí-dez del modelo atómico de Thomson.
Las partículas alfa (α), procedentes de un material radiactivo, se aceleran y se hacen incidir sobre una lámina de oro muy delgada. Tras atravesar la lámina las partículas α chocan contra una pantalla recubierta interiormente de sulfuro de zinc, producíéndose un chispazo. De esta forma era posible observar si las partículas sufrían alguna desviación al atravesar la lámina.
· La mayor parte de las partículas atravesaban la lámina de oro sin sufrir ninguna desviación.
· Muy pocas se desviaba un ángulo mayor de 100
· En rarísimas ocasiones las partículasrebotaban
La interpretación dada por Rutherford fue la siguiente:
· Si el modelo atómico propuesto por Thomson fuera cierto no deberían observarse desviaciones ni rebotes de las partículas incidentes.
· Para que las partículas se desvíen deben encontrar en su trayectoria una zona (núcleo) en la que se con-centre carga de signo positivo y cuya masa sea comparable o mayor a la de las partículas.
· La zona en la que se concentra la masa y la carga positiva debería de ser muy pequeña comparada con la totalidad del átomo.
· Los electrones orbitan en círculos alrededor del núcleo
Con el fin de resolver los problemas acumulados sobre el modelo de átomo planetario, Niels Bohr propone en 1913 un nuevo modelo atómico sustentado en tres postulados:
1. Cualquiera que sea la órbita descrita por un electrón, éste no emite energía
2. No todas las órbitas son posibles
3. La energía liberada al caer un electrón desde una órbita superior, de energía E2, a otra inferior, de energía E1, se emite en forma de pequeños paquetes o “cuantos” de luz (hoy los llamaríamos fotones).
Al quitar un electrón el átomo quedará con carga (+), ya que habrá un electrón menos (una carga negati-va menos) y los mismos protones (cargas positivas) en el núcleo. El átomo ya no sería eléctricamente neutro, tiene carga. Se convierte en un ion.
El proceso de obtener iones con carga (+), o cationes, no puede hacerse añadiendo protones en el núcleo. Si hiciéramos esto alteraríamos el número atómico del elemento (Z) y se produciría la transmutación del elemen-to en otro con número atómico superior.
En determinadas condiciones un átomo puede captar un electrón. Sucede entonces que, al haber un electrón de más, el átomo queda cargado negativamente. Ob-tenemos un ion negativo o anión.
Los electrones del átomo se distribuyen en órbitas o capas alrededor del núcleo.
Las distintas órbitas se identifican por un número entero, n, llamado número cuántico principal.
El número de capas u órbitas que posee un elemento viene dado por el número del periodo en que está situado en la tabla periódica.
La última capa es muy importante desde el punto de vista químico, ya que su estructura va a estar íntimamente relacionada con las propiedades químicas del elemento.
Para distribuir los electrones en las capas se deben tener en cuenta unas reglas
El ruso Dimitri lvanovich Mendeleiev y el alemán Lothar Meyer llegan por separado a una clasificación parecida. A partir del orden por masas atómicas, colocan en una misma columna los elementos con propiedades parecidas, estableciendo una tabla. Mendeleiev introdujo unas mejoras importantes en la clasificación, dando prioridad a las propiedades. Por tanto: Cambió el orden de alguno elementos para que se situaran en la columna que les correspondía según sus propiedades. Dejó huecos en la tabla, y predijo que esos huecos correspondían a elementos aún no descubieiios, de los cuales calculó qué propiedades debían tener, a partir de las propiedades de los elementos adyacentes.
La clasificación periódica actual de los elementos químicos es una ampliación de la de Mendeleiev y Meyer. Sigue estos criterios de clasificación:
– Los elementos están clasificados por orden de númeroatómico creciente. El número atómico coincide con el nº de protones del átomo.
– En la misma columna están situados los elementos conpropiedades(físicas y químicas) parecidas
– La masa atómica también crece al ir avanzando en la tablaperiódica, salvo algunas excepciones.
Las filas (horizontales) de la tabla se denominan periodos: están numerados del 1 al 7. Las columnas,que contienen elementos con propiedades parecidas, se denominan grupos o familias: están numeradas del 1 al 18. La mayoría de ellas tienen además un nombre propio.