domingo, 13 de junio de 2021

La química moderna

El átomo

El modelo matemático de Dalton presentó fallas graves que casi lo convierten en un hazmerreir científico. Estos problemas fueron corregidos por químicos de gases como Joseph-Louis Gay-Lussac, Amadeo Avogadro, y Stanislao Cannizzaro entre muchos otros. Sin embargo, la teoría atómica no fue fácilmente aceptada y durante casi todo el siglo XIX se dudó de su existencia. Aunque sus afirmaciones no serían confirmadas sino hasta el siglo XX por parte de Perrin y Einstein (Bigg, 2008; Haw, 2002; Philibert, 2006).

La tabla periódica y la purificación de elementos

El desarrollo de la teoría electroquímica de combinaciones químicas se produjo a principios del siglo XIX como resultado del trabajo de dos científicos en particular, J. J. Berzelius y Humphry Davy (Figura 9), hecho posible por la invención previa de la pila voltaica de Alessandro Volta. Davy descubrió nueve elementos nuevos, incluidos los metales alcalinos, extrayéndolos de sus óxidos con corriente eléctrica. El británico William Prout propuso por primera vez ordenar todos los elementos por su peso atómico, ya que todos los átomos tenían un peso que era un múltiplo exacto del peso atómico del hidrógeno. J. A. R. Newlands ideó una tabla inicial de elementos, que luego fue desarrollada en la casi-moderna tabla periódica de elementos en la década de 1860 por Dmitri Mendeleev e independientemente por varios otros científicos como Julius Lothar Meyer. Los gases inertes, más tarde llamados gases nobles, fueron descubiertos por William Ramsay en colaboración con Lord Rayleigh a fines de siglo, completando así la estructura básica de la tabla, aunque muy diferentes de nuestras tablas de mano, las cuales no se estandarizarían sino hasta el siglo XX (Brock, 2016; Jensen, 1998; T. S. Kuhn, 1952; Larrañaga et al., 2016).

La físico-química nuclear y el átomo

A comienzos del siglo XX, los fundamentos teóricos de la química finalmente se comprendieron gracias a una serie de descubrimientos notables que tuvieron éxito al explorar y descubrir la naturaleza misma de la estructura interna de los átomos. En 1897, J. J. Thomson de la Universidad de Cambridge descubrió el electrón y poco después el científico francés Becquerel y la pareja Pierre y Marie Curie investigaron el fenómeno de la radioactividad.
 

 Figura 10.  Niels Henrik David Bohr (1885-1962) fue un físico danés que contribuyó en la comprensión del átomo y la mecánica cuántica. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1922

En una serie de experimentos de dispersión pioneros, Ernest Rutherford de la Universidad de Manchester descubrió la estructura interna del átomo y la existencia del protón, clasificó y explicó los diferentes tipos de radiactividad y transmutó con éxito el primer elemento bombardeando nitrógeno con partículas alfa. Su trabajo sobre la estructura atómica fue mejorado por sus estudiantes, el físico danés Niels Bohr y Henry Moseley. La teoría electrónica de enlaces químicos y orbitales moleculares fue desarrollada por los científicos estadounidenses Linus Pauling y Gilbert N. Lewis. El año 2011 fue declarado por las Naciones Unidas como el Año Internacional de la Química. Fue una iniciativa de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, y de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura e involucra sociedades químicas, académicos e instituciones de todo el mundo y se basó en iniciativas individuales para organizar actividades locales y regionales (Van Melsen, 2004).

Aclaraciones finales

Esta breve reseña de la historia de la química se realiza desde la perspectiva de la química general o química inorgánica, por lo que se ha excluido de manera consciente los detalles de la historia de la química orgánica, y la bioquímica.

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