Todas las cosas geniales de alta tecnología dependen de saber que existen los átomos y mucho acerca de sus propiedades. Pero, ¿cómo lo hicieron cuando no había información disponible?
Una actividad popular de la escuela primaria es mirar la sal bajo una lupa. La sal es pequeños cubitos. Esto no se debe a que algunos grupos focales pensaron que sería una estratagema de marketing genial, sino porque así es como se rompe la sal. Los cristalógrafos alrededor de 1800 plantearon la hipótesis de que las formas representaban las unidades repetitivas fundamentales del mineral.
Mientras tanto, los químicos estaban midiendo las cantidades de reactivos que entraban en diferentes materiales y deduciendo los pesos relativos de los átomos. En el caso de la sal de mesa, se deben combinar proporciones iguales de átomos de sodio y cloro. Y la estructura tiene que ser cúbica, para producir la estructura cúbica de la sal. La forma más sencilla de hacerlo es así:
- ¿Cómo podría caber todo ese peso en un espacio tan pequeño cuando se saca todo el espacio de un átomo?
- ¿Por qué aumenta la energía en la eliminación posterior de cada electrón en un átomo?
- ¿Es un electrón un sólido? Si es así, ¿tiene un punto de fusión?
- Un corpúsculo sanguíneo tiene un diámetro de 10 ^ 5. ¿En qué órbita excitada debería estar un átomo de hidrógeno para que sea tan grande como el corpúsculo sanguíneo?
- Cómo cambiar el número de protones en un átomo
Na Cl Na Cl Na …
Cl Na Cl Na Cl…
Na Cl Na Cl Na …
A fines del siglo XIX, se había deducido la estructura atómica de muchos materiales simples.
Además, el hecho de que los átomos pesen cantidades diferentes significa que, por ejemplo, 12 gramos de carbono, 16 gramos de oxígeno y 28 gramos de silicio tienen el mismo número de átomos. Ese número es 6.02 x 10 ^ 23 átomos. Ver constante Avogadro – Wikipedia para más detalles.
Entonces, sabemos cuánto pesa un átomo de sodio, cuánto pesa un átomo de cloro, y si tenemos la densidad de la sal de mesa, podemos determinar la separación de los átomos. Pero todavía no sabemos los tamaños relativos de cada uno. Pero el cloruro de potasio tiene exactamente la misma estructura que la sal de mesa, pero una densidad mucho menor, porque los átomos de potasio son más grandes que los átomos de sodio. Ahora podemos resolver los tamaños de los átomos.
Mientras tanto, se habían descubierto rayos X. Los físicos sospechaban que estaban formados por ondas como otras radiaciones electromagnéticas, pero las ondas eran demasiado pequeñas para los instrumentos existentes. Una forma de medir la longitud de onda es usar un fenómeno llamado difracción , que produce el juego de colores en ópalos preciosos. Pero requiere un patrón regular más o menos comparable en tamaño a las ondas que se difractan. ¿Pero dónde encontrar algo tan pequeño para los rayos X?
El equipo de padre e hijo de William H. y William L.Bragg se dio cuenta de que los cristales eran perfectos. Apuntaron rayos X a los cristales y observaron difracción. Ahora podrían calcular la longitud de onda de los rayos X y utilizar los rayos X para determinar las estructuras atómicas de muchos otros materiales. Como el ADN finalmente fue.
Cada una de las piezas secundarias de información tiene su propia historia, por lo que una respuesta completa sería un libro bastante completo sobre la historia de la química. Definitivamente TL; DR.
