¿Cómo determinamos las características de un átomo? ¿Cómo sabemos que un átomo en particular tiene tantos electrones, protones y neutrones?

¿Estás preguntando cómo fue descubierto por primera vez? Por supuesto, ahora tenemos todo tipo de equipos sofisticados para mostrarnos diagramas de energía, espectros de absorbancia, espectros de emisión, espectros de vibración, etc.

Creo que uno de los puntos de inflexión en la historia fue la hipótesis de Prout por parte del químico inglés William Prout. Observó que los pesos atómicos medidos de los elementos son, de hecho, múltiplos del peso atómico del hidrógeno. Así que, según su hipótesis, todos los demás elementos están hechos de hidrógeno agrupado. Esto fue en 1815 y 1816.

Hay tantos otros científicos importantes que contribuyeron enormemente a identificar las características de los elementos. Entre ellos, hay algunas figuras clave. Henry Moseley (físico inglés), Ernest Rutherford (físico británico nacido en Nueva Zelanda) y Niels Bohr (físico danés) son tres científicos contemporáneos a principios del siglo XX. Su trabajo fue fundamental en la comprensión de los elementos.

Hipótesis de Prout

Henry Moseley

Ernest Rutherford

Niels Bohr

Modelo bohr

Por lo general, no tratamos con un átomo en particular, sino con una muestra que consta de muchos átomos.

Los conocemos por teorías y experimentos químicos .

Química

La abundancia de isótopos en una muestra puede determinarse por espectrometría de masas. Los isótopos de un elemento se diferencian por el número de neutrones .

Espectrometría de masas

Si determina que su muestra es un isótopo puro, puede caracterizar aún más el átomo mediante cristalografía de rayos X.

Cristalografía de rayos X

Un análisis de rayos X puede indicar la densidad electrónica y el volumen atómico .

Luego, midiendo la densidad de la muestra puede determinar la masa isotópica.

Densidad

También el espectro electrónico del átomo puede identificar el elemento y el número de protones .

Espectroscopia atómica

Por supuesto, una forma rápida es buscarlo en Wikipedia .

Isótopo

“Cada isótopo de un elemento dado tiene un número de masa diferente”

Ejemplo:

Carbono-14

En el ejemplo de Carbon-14, nunca verá una muestra pura. Afortunadamente, es radiactivo y las partículas de descomposición son útiles para caracterizar aún más estos átomos que se mezclarán con el isótopo de carbono-12, abundante y estable.