¿Cómo puede la gente demostrar que los átomos son las partículas extremadamente pequeñas que nos hicieron?

Históricamente, creo que fue la ley de múltiples proporciones de Dalton la que proporcionó la primera evidencia convincente de átomos y moléculas. Si la materia es continua, sería difícil explicar por qué muchos pares de elementos solo se combinan en un pequeño número de proporciones fijas. Por ejemplo, el hidrógeno y el oxígeno se combinan para dar a los compuestos estables agua y peróxido de hidrógeno; no pueden combinarse en ninguna otra proporción. Pero esto es fácil de explicar si acepta que el agua consiste en moléculas de H2O y peróxido de hidrógeno de moléculas de H2O2.

Desde el siglo XIX, hemos acumulado una gran cantidad de conocimiento científico que parece tener sentido cuando se considera a la luz de la teoría atómica. Por ejemplo:

  • efecto fotoeléctrico
  • cuantificación de carga eléctrica (experimento de caída de aceite Millikan) y electroquímica
  • experimentos de lámina de oro
  • espectroscopia
  • prácticamente toda la química orgánica moderna

¡Hoy en día, podemos ver átomos directamente con microscopios de túnel de exploración!


Esta foto, tomada del profesor Henry Greenside, muestra un anillo de átomos de hierro sobre una superficie de cobre. Cada átomo de hierro es claramente visible.

Editar: Debo agregar que, estrictamente hablando, esta micrografía solo es convincente si uno ya cree en la teoría cuántica del átomo en primer lugar. De lo contrario, si uno insistiera en no creer en la teoría atómica, se podría afirmar que la teoría cuántica del átomo está equivocada y que los “átomos” representados son en realidad gotas continuas de hierro.

Haz el experimento de las células de las mejillas.

Esto demostrará que el cuerpo está formado por pequeñas células.
Las células están formadas internamente por carbohidratos, proteínas y ADN (pido disculpas si me perdí algo, no soy estudiante de biología)

Los carbohidratos están compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno.
Las proteínas también tienen configuraciones elementales similares, también pueden tener algo de azufre, nitrógeno, etc.
Entonces, es ADN

Entonces, en este punto, sabemos que estamos compuestos de algunos de estos elementos.
Ahora, planeemos verlos.
Hice un espectroscopio digital hace un tiempo.
Shazam of Materials: construcción del kit de espectroscopía de bricolaje de PublicLab

Puede verificar dónde un cuerpo / sustancia contiene un elemento particular al estudiar sus espectros.

Espero que ayude
Gracias por la A2A

Toda la materia macroscópica que tiene una masa y ocupa un volumen consiste en átomos. ¿Por qué la materia que constituye nuestro cuerpo sería diferente?

En cuanto a la prueba, uno de los fenómenos importantes que sirvió como evidencia de átomos y moléculas que constituyen la materia, fue el movimiento browniano. Esto explica que el movimiento de partículas en un líquido o gas se debe a colisiones con los átomos constituyentes.
El movimiento browniano se ha observado durante mucho tiempo en la sangre, entre las plaquetas, los glóbulos rojos y otras moléculas. Eso debería ser prueba suficiente de que al menos la sangre, que es un componente importante de nuestro cuerpo, es como cualquier otra materia, creo.

Se cree que un cuerpo humano adulto típico consta de 7 octillones de átomos.
El 99% de la masa del cuerpo está compuesta de 6 elementos: hidrógeno, carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo y calcio (la mayoría de los átomos del cuerpo son átomos de hidrógeno).

Hoy en día, con microscopios de fuerza atómica, podemos obtener imágenes de los átomos directamente. Pero antes de eso, sabíamos que la materia estaba hecha de átomos porque ninguna otra teoría se acercaba al poder predictivo de la teoría atómica. Por ejemplo, las leyes que describen la relación entre el volumen, la temperatura y la presión de los gases en un contenedor se predicen exactamente al suponer que los gases son partículas energéticas que se mueven y chocan al azar.

La estequiometría de muchas ecuaciones químicas no tiene sentido, excepto a la luz de la teoría atómica: por ejemplo, si combina bicarbonato de sodio y vinagre en las proporciones correctas (lo que puede predecir la división de masas por pesos atómicos, contando átomos), obtendrá un completo reacción. Pero si agrega más de uno de los reactivos, no obtendrá más producto que sea un poco diferente: obtendrá exactamente el mismo producto, más las sobras, porque la reacción consume exactamente lo suficiente de cada tipo de átomo hasta que no haya más de uno de los reactivos.

Del mismo modo, los elementos radiactivos se descomponen no gradualmente, sino un átomo completo a la vez, lo que desencadena clics individuales en un contador Geiger. Luego hay experimentos como las gotas de aceite de Millikan, que muestran que las cargas eléctricas vienen en unidades discretas.

En resumen, cada experimento realizado para tratar de demostrar que la materia es infinitamente divisible ha fallado, dejándonos concluir que los atomistas tenían razón (con la ligera complicación de que lo que llamaron “átomos” ahora llamamos “quarks” y “leptones” Usamos su palabra “átomo” prematuramente, ese fue nuestro error, no el de ellos).

Supongo que depende de lo que quiera decir con “probar”, porque llega un punto en el que la interpretación de las observaciones experimentales incluye algunas premisas asumidas, pero sería totalmente irrazonable, en mi opinión, considerar los resultados de la espectrometría de masas como algo aparte de en términos de átomos. Por ejemplo, puede tomar una roca, y con un poco de manipulación extraer el platino como compuesto, ponerlo en un espectrómetro de masas que desgarre la molécula, y no solo puede separar el platino por campos electromagnéticos, sino que puede incluso separe los isótopos y mida sus masas a un número notable de cifras significativas, y siempre obtendrá los mismos resultados . Eso no podría suceder a menos que hubiera algo que por conveniencia llamamos átomos.

La respuesta de Brian Bi cubre gran parte de la información relevante, pero notaré que la solución de Einstein al enigma del movimiento browniano (el movimiento aleatorio de pequeños granos de polen cuando se sumerge en agua) requiere la existencia de cosas con exactamente la masa y otras propiedades de los átomos, por lo que es ampliamente considerado como el clavo final en el ataúd de “¿está hecho de átomos?”

Si bien la teoría atómica fue bien aceptada porque explicaba muy bien las cosas, la primera prueba directa fue el artículo de Einstein sobre Brownian Motion, uno de los cuatro artículos que publicó en su maravilloso año de 1905. En esto, mostró cómo las medidas detalladas de Brownian El movimiento se explicaría exactamente por la existencia de átomos. Como el ajuste a los datos era muy preciso y no había otra explicación convincente del movimiento, esta se considera la primera observación directa de los átomos.