{"id":2100,"date":"2011-02-09T12:33:21","date_gmt":"2011-02-09T11:33:21","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=2100"},"modified":"2011-02-09T12:33:54","modified_gmt":"2011-02-09T11:33:54","slug":"de-la-complejidad-del-atomo-ii","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2011\/02\/09\/de-la-complejidad-del-atomo-ii\/","title":{"rendered":"De la complejidad del \u00e1tomo II"},"content":{"rendered":"

En realidad, los qu\u00edmicos descubrieron que aunque las sustancias difer\u00edan entre s\u00ed por su radiactividad<\/a>, algunas ten\u00edan propiedades qu\u00edmicas id\u00e9nticas. Por ejemplo, ya en 1.907 los qu\u00edmicos americanos Herbert Newby McCoy y W. H. Ross descubrieron que el radiotorio<\/em> (uno entre los varios productos de la desintegraci\u00f3n del torio) mostraba el mismo comportamiento qu\u00edmico que el torio, y el radio D<\/em>, el mismo que el plomo, tanto que a veces era llamado radioplomo<\/em>. De todo lo cual se infiri\u00f3 que tales sustancias eran en realidad variedades de mismo elemento: el radiotorio, una forma de torio; el radioplomo, un miembro de una familia de plomos; y as\u00ed sucesivamente.<\/p>\n

En 1.913, Soddy esclareci\u00f3 esta idea y le dio m\u00e1s amplitud. Demostr\u00f3 que cuando un \u00e1tomo emit\u00eda una part\u00edcula alfa<\/a>, se transformaba en un elemento que ocupaba dos lugares m\u00e1s abajo en la lista de elementos, y que cuando emit\u00eda una part\u00edcula beta<\/a>, ocupaba, despu\u00e9s de su transformaci\u00f3n, el lugar inmediatamente superior. Con arreglo a tal norma, el radiotorio descend\u00eda en la tabla hasta el lugar del torio, y lo mismo ocurr\u00eda con las sustancias denominadas uranio X y uranio Y, es decir, que los tres ser\u00edan variedades del elemento 90. As\u00ed mismo, el radio D, el radio B, el torio B y el actinio B compartir\u00edan el lugar del plomo como variedades del elemento 82.<\/p>\n

Soddy dio el nombre de is\u00f3topos<\/em> (del griego iso<\/em> y topos<\/em>, “el mismo lugar”) a todos los miembros de una familia de sustancias que ocupaban el mismo lugar en la tabla peri\u00f3dica. En 1.921 se le concedi\u00f3 el premio Nobel de Qu\u00edmica.<\/p>\n

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El modelo prot\u00f3n<\/a>-electr\u00f3n<\/a> del n\u00facleo concord\u00f3 perfectamente con la teor\u00eda de Soddy sobre los is\u00f3topos. Al retirar una part\u00edcula alfa<\/a> de un n\u00facleo, se reduc\u00eda en dos unidades la carga positiva de dicho n\u00facleo, exactamente lo que necesitaba para bajar dos lugares en la tabla peri\u00f3dica. Por otra parte, cuando el n\u00facleo expulsaba un electr\u00f3n<\/a> (part\u00edcula beta<\/a>), quedaba sin neutralizar un prot\u00f3n<\/a> adicional, y ello incrementaba en una unidad la carga positiva del n\u00facleo, lo cual era como agregar una unidad al n\u00famero at\u00f3mico, y por tanto, el elemento pasaba a ocupar la posici\u00f3n inmediatamente superior en la tabla peri\u00f3dica de los elementos. \u00a1Maravilloso!<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo se explica que cuando el torio se descompone en radiotorio despu\u00e9s de sufrir no una, sino tres desintegraciones, el producto siga siendo torio? Pues bien, en este proceso el \u00e1tomo de torio pierde una part\u00edcula alfa<\/a>, luego una part\u00edcula beta<\/a>, y m\u00e1s tarde una segunda part\u00edcula beta<\/a>. Si aceptamos la teor\u00eda sobre el bloque constitutivo de los protones<\/a>, ello significa que el \u00e1tomo ha perdido cuatro electrones<\/a> (dos de ellos contenidos presuntamente en la part\u00edcula alfa<\/a>) y cuatro protones<\/a>. (La situaci\u00f3n actual difiere bastante de este cuadro, aunque en cierto modo, esto no afecta al resultado).<\/p>\n

El n\u00facleo de torio constaba inicialmente (seg\u00fan se supon\u00eda) de 232 protones<\/a> y 142 electrones<\/a>. Al haber perdido cuatro protones<\/a> y otros cuatro electrones<\/a>, quedaba reducido a 228 protones<\/a> y 138 electrones<\/a>. No obstante, conservaba todav\u00eda el n\u00famero at\u00f3mico 90, es decir, el mismo de antes.<\/p>\n

As\u00ed pues, el radiotorio, a semejanza del torio, posee 90 electrones<\/a> planetarios, que giran alrededor del n\u00facleo. Puesto que las propiedades qu\u00edmicas de un \u00e1tomo est\u00e1n sujetas al n\u00famero de sus electrones<\/a> planetarios, el torio y el radiotorio tienen el mismo comportamiento qu\u00edmico, sea cual fuere su diferencia en peso at\u00f3mico (232 y 228 respectivamente).<\/p>\n

Los is\u00f3topos de un elemento se identifican por su peso at\u00f3mico, o n\u00famero m\u00e1sico<\/em>. As\u00ed, el torio corriente se denomina torio 232, y el radiotorio, torio 228. Los is\u00f3topos radiactivos del plomo se distinguen tambi\u00e9n por estas denominaciones: plomo 210 (radio D), plomo 214 (radio B), plomo 212 (torio B) y plomo 211 (actinio B).<\/p>\n

Se descubri\u00f3 que la noci\u00f3n de is\u00f3topo pod\u00eda aplicarse indistintamente tanto a los elementos estables como a los radiactivos. Por ejemplo, se comprob\u00f3 que las tres series radiactivas anteriormente mencionadas terminaban en tres formas distintas de plomo. La serie del uranio acababa en plomo 206, la del torio en plomo 208 y la del actinio en plomo 207. cada uno de estos era un is\u00f3topo estable y corriente<\/em> del plomo, pero los tres plomos difer\u00edan por su peso at\u00f3mico.<\/p>\n

Mediante un dispositivo inventado por cierto ayudante de J. J. Thomson, llamado Francis William Aston, se demostr\u00f3 la existencia de los is\u00f3topos estables. En 1.919, Thomson, empleando la versi\u00f3n primitiva de aquel artilugio, demostr\u00f3 que el ne\u00f3n estaba constituido por dos variedades de \u00e1tomos: una cuyo n\u00famero de masa era 20, y otra con 22. El ne\u00f3n 20 era el is\u00f3topo com\u00fan; el ne\u00f3n 22 lo acompa\u00f1aba en la proporci\u00f3n de un \u00e1tomo cada diez. M\u00e1s tarde se descubri\u00f3 un tercer is\u00f3topo, el ne\u00f3n 21, cuyo porcentaje en el ne\u00f3n atmosf\u00e9rico era de un \u00e1tomo por cada 400.<\/p>\n

Entonces fue posible, al fin, razonar el peso at\u00f3mico fraccionario de los elementos. El peso at\u00f3mico del ne\u00f3n (20, 183) representaba el peso conjunto de los tres is\u00f3topos, de pesos diferentes, que integraban el elemento en su estado natural. Cada \u00e1tomo individual ten\u00eda un n\u00famero m\u00e1sico entero, pero el promedio de sus masas (el peso at\u00f3mico) era un n\u00famero fraccionario.<\/p>\n

Aston procedi\u00f3 a mostrar que varios elementos estables comunes eran, en realidad, mezclas de is\u00f3topos. Descubri\u00f3 que el cloro, con un peso at\u00f3mico fraccionario de 35’453, estaba constituido por el cloro 35 y el cloro 37, en la proporci\u00f3n de cuatro a uno. En 1.922 se le otorg\u00f3 el premio Nobel de Qu\u00edmica.<\/p>\n

En el discurso pronunciado al recibir el premio, Aston predijo la posibilidad de aprovechar la energ\u00eda almacenada en el n\u00facleo at\u00f3mico, vislumbrando ya las futuras y nefastas bombas y centrales nucleares. All\u00e1 por 1.935, el f\u00edsico canadiense Arthur Jeffrey Dempster emple\u00f3 el instrumento de Aston para avanzar sensiblemente en esa direcci\u00f3n; demostr\u00f3 que 993 de cada 1.000 \u00e1tomos de uranio eran de uranio 238 (no v\u00e1lido para combustible nuclear). Y muy pronto se har\u00eda evidente el profundo significado de tal descubrimiento.<\/p>\n

As\u00ed, despu\u00e9s de estar siguiendo huellas falsas durantes un siglo, se reivindic\u00f3 definitivamente la teor\u00eda de Prout. Los elementos estaban constituidos por bloques estructurales uniformes; si no \u00e1tomos de hidr\u00f3geno, s\u00ed, por lo menos, unidades con masa de hidr\u00f3geno.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 no ser\u00e1 capaz de inventar el hombre para descubrir los misterios de la naturaleza?<\/p>\n

Ha pasado mucho tiempo desde que Rutherford identificara la primera part\u00edcula nuclear (la part\u00edcula alfa<\/a>). El camino ha sido largo y muy duro, con muchos intentos fallidos antes de ir consiguiendo los triunfos (los \u00fanicos que suenan), y muchos han sido los nombres que contribuyen para conseguir llegar al conocimiento del \u00e1tomo y del n\u00facleo actual; los electrones<\/a> circulando alrededor del n\u00facleo, en sus diferentes niveles, con un n\u00facleo compuesto de protones<\/a> y neutrones<\/a> que, a su vez, son constituidos por los quarks<\/a> all\u00ed confinados por los gluones<\/a>, las part\u00edculas mediadoras de la fuerza nuclear fuerte<\/a>. Pero, \u00bfqu\u00e9 habr\u00e1 m\u00e1s all\u00e1 de los quarks<\/a>?, \u00bflas supercuerdas vibrantes? Alg\u00fan d\u00eda se sabr\u00e1.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n

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