4.2: Indivisible – The Atomic Theory

Demócrito y los filósofos griegos

hace unos 2.500 años, los primeros filósofos griegos creían que todo el universo era una sola, enorme, entidad. En otras palabras, » todo era uno.»Creían que todos los objetos, toda la materia y todas las sustancias estaban conectadas como una sola cosa, grande e inmutable».»Una de las primeras personas en proponer «átomos» fue un hombre conocido como Demócrito., Como alternativa a las creencias de los filósofos griegos, sugirió que atomos, o atomon—objetos pequeños, indivisibles y sólidos—constituyen toda la materia en el universo.

Figura \(\PageIndex{1}\): (a la izquierda) Demócrito por Hendrick ter Brugghen, 1628. Demócrito era conocido como el » filósofo sonriente.,»Era algo bueno que le gustaba reír, porque la mayoría de los otros filósofos se reían de sus teorías. (derecha) físico y químico británico John Dalton (1766-1844). A diferencia de los filósofos griegos, John Dalton creía tanto en el pensamiento lógico como en la experimentación.

Demócrito razonó entonces que los cambios ocurren cuando los muchos átomos en un objeto se reconectan o recombinan de diferentes maneras. Demócrito incluso extendió esta teoría, sugiriendo que había diferentes variedades de atomos con diferentes formas, tamaños y masas., Pensó, sin embargo, que la forma, el tamaño y la masa eran las únicas propiedades que diferenciaban los diferentes tipos de atomos. Según Demócrito, otras características, como el color y el sabor, no reflejaban las propiedades de los atomos en sí, sino que eran el resultado de las diferentes formas en que los atomos se combinaban y conectaban entre sí.

los primeros filósofos griegos trataron de entender la naturaleza del mundo a través de la razón y la lógica, pero no a través de la experimentación y la observación., Como resultado, tenían algunas ideas muy interesantes, pero no sentían la necesidad de justificar sus ideas basadas en experiencias de vida. En muchos sentidos, Se puede pensar en los filósofos griegos como » todo pensamiento y ninguna acción.»Es realmente sorprendente lo mucho que lograron usando sus mentes, pero debido a que nunca realizaron ningún experimento, perdieron o rechazaron muchos descubrimientos que podrían haber hecho de otra manera. Los filósofos griegos descartaron por completo la teoría de Demócrito. Lamentablemente, pasaron más de dos milenios antes de que la teoría de atomos (o «átomos», como se les conoce hoy en día) fuera plenamente apreciada.,

Griegos: «todo pensamiento y ninguna acción «

Los filósofos griegos eran» todo pensamiento y ninguna acción » y no sentían la necesidad de probar sus teorías con la realidad. Por el contrario, los esfuerzos de Dalton se basaban en la experimentación y la prueba de ideas contra la realidad.

si bien se debe asumir que muchos más científicos, filósofos y otros estudiaron la composición de la materia después de Demócrito, un gran salto adelante en nuestra comprensión de la composición de la materia tuvo lugar en la década de 1800 con el trabajo de los científicos británicos John Dalton., Comenzó a enseñar en la escuela a los doce años, y fue conocido principalmente como maestro. En sus veinte años, se trasladó a la creciente ciudad de Manchester, donde fue capaz de realizar algunos estudios científicos. Su trabajo en varias áreas de la ciencia le trajo una serie de honores. Cuando murió, más de 40.000 personas en Manchester marcharon en su funeral.

la teoría atómica moderna, propuesta alrededor de 1803 por el químico Inglés John Dalton (figura \(\PageIndex{1}\)), es un concepto fundamental que establece que todos los elementos están compuestos de átomos., Anteriormente, definimos un átomo como la parte más pequeña de un elemento que mantiene la identidad de ese elemento. Los átomos individuales son extremadamente pequeños; incluso el átomo más grande tiene un diámetro aproximado de solo 5.4 × 10-10 m. con ese tamaño, toma más de 18 millones de estos átomos, alineados uno al lado del otro, para igualar el ancho de su dedo meñique (aproximadamente 1 cm).

Dalton estudió los pesos de varios elementos y compuestos. Notó que la materia siempre se combinaba en proporciones fijas basadas en el peso, o el volumen en el caso de los gases., Los compuestos químicos contienen siempre la misma proporción de elementos en masa, independientemente de la cantidad, lo que proporcionó más apoyo a la Ley de Proust de proporciones definidas. Dalton también observó que podía haber más de una combinación de dos elementos.

a partir de sus experimentos y observaciones, así como el trabajo de compañeros de su tiempo, Dalton propuso una nueva teoría del átomo. Esto más tarde se conoció como la teoría atómica de Dalton. Los principios generales de esta teoría eran los siguientes:

  • Toda la materia está compuesta de partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.,
  • Los átomos de un elemento dado son idénticos en tamaño, masa y otras propiedades. Los átomos de diferentes elementos difieren en tamaño, masa y otras propiedades.
  • Los átomos no se pueden subdividir, crear o destruir.
  • Los átomos de diferentes elementos pueden combinarse en proporciones simples de números enteros para formar compuestos químicos.
  • en las reacciones químicas, los átomos se combinan, separan o reorganizan.

La teoría atómica de Dalton ha sido ampliamente aceptada por la comunidad científica, con la excepción de tres cambios., Ahora sabemos que (1) un átomo puede subdividirse aún más, (2) todos los átomos de un elemento no son idénticos en masa, y (3) usando técnicas de fisión y fusión nuclear, podemos crear o destruir átomos transformándolos en otros átomos.

Figure \ (\PageIndex{2}\): Los símbolos de Dalton de su texto «a New System of Chemical Philosophy.»

La evidencia de los átomos es tan grande que pocos dudan de su existencia. De hecho, los átomos individuales ahora se observan rutinariamente con tecnologías de vanguardia., Por otra parte, incluso se pueden utilizar para hacer imágenes bonitas; o como la investigación de IBM demuestra en vídeo \(\PageIndex{1}\), control de átomos individuales se puede utilizar utilizado crear animaciones.

Video \(\PageIndex{1}\): A Boy And His Atom: the World’s Smallest Movie.

A Boy and His Atom es un cortometraje animado stop-motion de 2012 lanzado por IBM Research. La película cuenta la historia de un niño y un átomo caprichoso que se encuentran y se hacen amigos., Representa a un niño jugando con un átomo que toma varias formas. Se hizo moviendo moléculas de monóxido de carbono vistas con un microscopio de efecto túnel, un dispositivo que las magnifica 100 millones de veces. Estas moléculas se movieron para crear imágenes, que luego se guardaron como fotogramas individuales para hacer la película.

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