¿Cómo determinaron los padres de la química el número atómico de un elemento sin tecnología actual disponible para ellos?

Answer 1

Necesito agregar a la respuesta de John Nix, ya que la pregunta es cómo descubrieron los números atómicos en lugar de solo los pesos atómicos.

La primera clave fue que las reacciones químicas siempre ocurrían en proporciones de masa enteras (1 unidad de masa de hidrógeno a 8 unidades de masa de oxígeno, como se explicó, aunque durante mucho tiempo esa en particular las arrojó porque suponían que el agua debía ser HO) de H2O porque parecía mucho más simple, pero después de un tiempo finalmente lo hicieron bien). Se descubrió como consecuencia de tener reactivos sobrantes después de crear productos químicos.

La segunda clave fue la composición de carga del átomo. Después de varios experimentos con electricidad, se descubrió que la carga no era continua sino que debía ser partículas discretas que compusieran el átomo, que luego se llamaron el electrón y el protón, y el neutrón sin carga. Uno de los experimentos clave que llevaron a esta conclusión fue un espectrómetro de masas muy crudo: intente cargar átomos y luego dispararlos por un camino curvo con un campo magnético, revelando que solo se podrían lograr ciertas relaciones de masa a carga, específicamente enteros múltiplos de la masa molecular de la muestra.

Lo siguiente fue notar que si organiza los elementos en orden de masa atómica, sus propiedades son periódicas, es decir, las propiedades tales como la facilidad de corrosión, con qué reaccionarán para formar sustancias similares, etc. (de ahí el nombre, la tabla periódica.) Hubo algunos que parecían estar ligeramente fuera de orden (ya que hay algunos que, cuando están organizados por masa en lugar de la cantidad de protones están fuera de orden), por lo que no podría ser solo la masa que de alguna manera dio la elemento sus propiedades.

El descubrimiento de los rayos X condujo a experimentos que podrían revelar el número de protones en un elemento, y cuando los elementos se organizaron en orden de número de protones, la naturaleza periódica de sus propiedades se hizo aún más evidente.

Answer 2

Estos eventos no están en el orden correcto y los perdí muchos, pero te dan una buena idea. Debes leer las otras publicaciones aquí para obtener evidencia adicional y más detalles.
(Desde entonces he decidido actualizar este post con nombres …)

Nada de este trabajo fue hecho con computadoras. Ellos no existían. Era un trabajo manual minucioso, meticuloso, elegante e inteligente, con equipo “hecho en casa”. La pista recurrente es que los números enteros (enteros) siguen apareciendo en sus cálculos. Si la materia fuera continua, no lo esperarías.

Lavoisier, Antoine Laurent
Ley de gay-lussac

• En primer lugar, averigua cuáles son las sustancias fundamentales, encontrando cosas que no pueden formarse combinando otras cosas . Ustedes llaman a estos los elementos .

• Luego, pesa o mide cuidadosamente los volúmenes de todas las reacciones que puedes hacer comenzando solo con tus “elementos”, como puedes llamarlos.

• Estas reacciones le dan un conjunto de proporciones relativas que aparecen independientemente de la combinación de elementos que utilice. Utiliza estas medidas para desarrollar una escala que asigna una propiedad especial a cada elemento llamado ” peso equivalente “.

Jeremias Benjamin Richter

• Este álgebra de pesos involucrada en las combinaciones de elementos para hacer sustancias también conduce a un factor multiplicador entero llamado “valencia ” de ese peso en las reacciones.

• Los pesos y valencias pueden extenderse desde los elementos a un álgebra que reacciona de otras sustancias . Usted llama a esto la estociometría del álgebra “.

Ley de Boyle
La ley de charles
La ley de avogadro

• Estudias los gases y su relación presión, volumen, temperatura y descubres que algo es un comportamiento determinante como si fueran partículas contables .

Página en hyperjeff.net

• Reacciona elementos gaseosos y verifica volúmenes, y encuentra que la teoría de las partículas explica el comportamiento del gas. Se forman teorías que producen el comportamiento termodinámico de gases y sustancias utilizando principios estadísticos .

Dulong – Petit Law

• Mides el calor específico de los gases y una vez más encuentras pesos equivalentes.

Michael Faraday

• Se electrolizan sustancias, se pesan y se miden volúmenes de gases. Nuevamente encuentra pesos equivalentes, pero también encuentra que se relacionan directamente con la cantidad de electricidad involucrada.

Archibald Scott Couper

• Usted diseña una geometría entre los átomos que funciona para explicar el enlace químico .

Dmitri Mendeleev

• Descubres la tabla periódica .

Jean baptiste perrin

• Usted verifica el trabajo de Einstein de que el movimiento browniano es causado por colisiones atómicas y otra evidencia de una teoría discontinua de la materia.

Espectroscopia de absorción
Espectro de emisión

• Calientas elementos y analizas la luz que producen . En lugar de ver bandas anchas, se ven muchas series de líneas de energía afiladas que están conectadas mediante fórmulas matemáticas. La fórmula implica enteros.

JJ Thomson

• Encuentras rayos en un tubo de vacío que son repelidos desde el cátodo negativo. Has descubierto el electrón .

Ernest Rutherford

• Dispara partículas alfa positivas en láminas y, para su sorpresa, un pequeño número de ellas rebotan de vuelta hacia usted. Has descubierto el núcleo .

El protón y el electrón explican la química. Usted sospecha que una partícula nuclear neutral proporciona la escala de peso equivalente correcta.

Albert Einstein

• Usted aplica un voltaje a una pieza de metal caliente y solo emite luz cuando se alcanza un voltaje crítico. A medida que aumenta el voltaje, la luz no cambia de frecuencia, solo se vuelve más intensa. Has descubierto el fotón .

James Chadwick

• Usted irradia polonio con partículas alfa de alta energía y produce una partícula pesada que pasa fácilmente a través de la materia. Has descubierto el neutrón .

Louis de Broglie

• Usted trabaja y demuestra que toda la materia en movimiento tiene una longitud de onda . Se aplica esto al modelo atómico. Has descubierto nubes de electrones .

Tú haces las matemáticas. Se reproduce química en papel . Haces predicciones.

Answer 3

La posición experimental de Rutherford-Bohr mejoró dramáticamente luego de una investigación realizada por Henry Moseley en 1913.

Moseley, después de las discusiones con Bohr que estaba en el mismo laboratorio, decidió probar directamente la hipótesis de Van den Broek y Bohr, al ver si las líneas espectrales emitidas por los átomos excitados se ajustaban a la postulación de la teoría de Bohr de que la frecuencia de las líneas espectrales sería proporcional al cuadrado de Z.

Para hacer esto, Moseley midió las longitudes de onda de las transiciones de fotones más internas (líneas K y L) producidas por los elementos de aluminio ( Z = 13) a oro ( Z = 79) utilizados como una serie de objetivos anódicos móviles dentro de una radiografía. tubo.

La raíz cuadrada de la frecuencia de estos fotones (rayos X) aumentó de un objetivo a otro en una progresión aritmética. Esto llevó a la conclusión (ley de Moseley) de que el número atómico se corresponde estrechamente (con un desplazamiento de una unidad para líneas K, en el trabajo de Moseley) con la carga eléctrica calculada del núcleo, es decir, el número de elemento Z. Entre otras cosas, Moseley demostró que la serie de lantánidos (desde lantano hasta lutecio inclusive) debe tener 15 miembros, ni menos ni más, lo que estaba lejos de ser obvio de la química en ese momento.

Después de la muerte de Moseley en 1915, los números atómicos de todos los elementos conocidos, desde el hidrógeno hasta el uranio ( Z = 92) se examinaron mediante su método.

Answer 4

Número atómico
Al menos desde esta página wiki, llegamos a saber que cuando Dmitri Mendeleev creó la tabla periódica, la posición del elemento era aproximadamente el número atómico. Más tarde, ya que podríamos usar elementos radiactivos para ionizar los gases, las personas podrían descubrir cuántos electrones estaban presentes en un átomo.

Answer 5

En ese momento, todo era teórico y tenían razón para la gran mayoría.