Tema 2. Constitución de la materia

Saberes previos: ¿Cómo te imaginas que es el átomo?

Desequilibrio cognitivo: La materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio. ¿El aire es materia o no?

Desde la Antigüedad, los seres humanos nos hemos preguntado cuál es la constitución de los objetos, de las sustancias, de la materia.

En esas épocas solo se podía especular o emitir ideas de la conformación de la materia; así, algunos filósofos imaginaban que se formaba de cuatro elementos básicos: fuego, agua, aire y tierra, ya que eso es lo que conocían.

Para algunos filósofos griegos, la relación entre estos cuatro elementos básicos construye la materia.

Sin embargo, otra corriente del pensamiento, representada por los sabios griegos Leucipo y Demócrito, planteó que cada objeto, cada sustancia y la materia en general estaba formada por partes, hasta la parte más pequeña que era invisible al ojo; de ahí nació el nombre de átomo (a = sin, tmos = división).

Modelos atómicos

Las ideas clásicas sobre la materia se mantuvieron hasta el siglo XIX. Pero, gracias al desarrollo de la ciencia, los investigadores utilizaron el método científico para plantear qué era el átomo y cómo funcionaba.

Modelo de Dalton

El primer modelo atómico que tuvo bases científicas fue propuesto por el químico inglés John Dalton, en 1807. Sus aportes fueron explicar que: 1) los átomos son esferas sumamente pequeñas, compactas y son indivisibles; 2) las sustancias están formadas por la unión de átomos. Es por Dalton que hasta hoy tenemos el criterio de que el átomo es la unidad fundamental de la materia.

Para Dalton, el átomo era una simple esfera diminuta e indivisible.

Glosario

• filósofo: Persona pensadora y analítica.
• átomo: Porción más pequeña que constituye la materia.

Modelo de Thomson

El modelo de Dalton no podía explicar por qué hay átomos que se cargan de electricidad positivamente o negativamente. Por ello, surgió la necesidad de crear un nuevo modelo.

A finales del siglo XIX, los científicos comprobaron experimentalmente la presencia de partículas más pequeñas que el átomo: el protón y el electrón.

En 1904, el físico inglés J. J. Thomson fue uno de estos científicos. Él, con base en estos descubrimientos, planteó un nuevo modelo de átomo. Este modelo incluía una diminuta esfera cargada positivamente y dentro de esta había partículas de carga negativa (electrones).

Este modelo explicaba, en parte, la existencia de las cargas positivas y negativas, pero tenía el problema de no explicar cómo las cargas negativas compartían un mismo lugar con las cargas positivas.

Modelo atómico de Thomson: las esferas rojas son electrones con cargas negativas.

Modelo de Rutherford

Para solucionar esa inconsistencia, el físico y químico neozelandés Ernest Rutherford planteó, en 1911, que las partículas que tienen carga negativa se hallan formando órbitas alrededor de una masa compacta a la que llamó núcleo; lo hacían de forma similar a un pequeño sistema planetario, y en una serie de niveles.

Por ello, el modelo de Rutherford se conoce como «modelo planetario».

Rutherford desarrolló un modelo atómico para explicar diversos fenómenos que ocurren en la materia que muestran los elementos una adecuada solución.

Competencia socioemocional: Los átomos, así como nosotros, son una pequeña parte de un todo. Ellos conforman la materia y nosotros, la sociedad. Así como ellos son tan importantes para la materia, cada uno de nosotros y los que nos rodean son muy importantes para mantener una sociedad funcional.