Joseph Thomson Biografie și contribuții la știință și chimie

Joseph John Thomson El a fost un chimist proeminent pentru diverse contribuții, cum ar fi descoperirea electronului, modelul său atomic, descoperirea izotopilor sau experimentul cu raze catodice.

Sa născut în Cheetam Hill, un cartier din Manchester, Anglia, la 18 decembrie 1856. De asemenea, cunoscut sub numele de "J.J." Thomson, a studiat ingineria la Owens College, acum parte a Universității din Manchester, iar mai târziu, matematică la Cambridge.

În 1890, J. J. Thomson sa căsătorit cu Rose Elizabeth Paget, fiica medicului Sir Edward George Paget, cu care aveam doi copii: o fată numită Joan Paget Thomson și un băiat, George Paget Thomson.

Acesta din urmă ar deveni un om de știință celebru, obținând în 1937 un Premiu Nobel pentru fizică pentru lucrarea sa cu electroni.

De la o vârstă fragedă, Thomson și-a concentrat studiile asupra structurii atomilor, descoperind astfel existența electronilor și a izotopilor, printre multe alte contribuții.

În 1906, Thomson a primit Premiul Nobel pentru Fizică, "ca recunoaștere a meritului mare al cercetărilor sale teoretice și experimentale privind conducerea electricității prin gaze", printre multe alte premii pentru munca sa. (1)

În 1908, a fost căpitanit de coroana britanică și a fost profesor onorific al Fizicii la Cambridge și la Institutul Regal din Londra.

El a murit la 30 august 1940, la vârsta de 83 de ani, în orașul Cambridge, Regatul Unit. Fizicianul a fost îngropat în Abbey of Westminster, lângă mormântul lui Sir Isaac Newton. (2)

index

• Principalele contribuții ale lui Thomson la știință
  • 1.1 Descoperirea electronului
  • 1.2 Modelul atomic al lui Thomson
  • 1.3 Separarea atomilor
  • 1.4 Descoperirea izotopilor
  • 1.5 Experimente cu raze catodice
  • 1,6 Spectrometru de masă
• 2 moștenirea lui Thomson
• 3 Lucrări recomandate
• 4 Referințe

Principalele contribuții ale lui Thomson la știință

Descoperirea electronului

În 1897, J.J. Thomson a descoperit un nou brichetă de particule mai mult decât hidrogenul, numit "electron".

Hidrogenul a fost considerat o unitate de măsurare a greutății atomice. Până în acel moment, atomul era cea mai mică diviziune a materiei.

În acest sens, Thomson a fost primul care a descoperit particulele corporale subatomice încărcate negativ.

Modelul atomic al lui Thomson

Modelul atomic al lui Thomson a fost structura pe care fizicianul englez le-a atribuit atomilor. Pentru om de știință, atomii erau o sferă de încărcare pozitivă.

Acolo, electronii încărcați negativ, repartizați uniform pe acest nor încărcat pozitiv, au fost înglobați, ceea ce înseamnă că neutralizează sarcina pozitivă a masei atomului.

Acest nou model înlocuiește modelul elaborat de Dalton și ulterior va fi respins de Rutherford, discipol al lui Thomson în laboratoarele Cavendish din Cambridge.

Separarea atomilor

Thomson a folosit razele pozitive sau anodice pentru a separa atomii de masă diferită. Această metodă ia permis să calculeze energia electrică transportată de fiecare atom și numărul de molecule pe centimetru cub.

Fiind capabil să împartă atomi de masă și sarcină diferită, fizicianul a descoperit existența izotopilor. De asemenea, în acest fel, studiul său asupra radiațiilor pozitive a produs un mare progres spre spectrometria de masă.

Descoperirea izotopilor

J.J. Thomson a descoperit că ionii de neon au avut diferite mase, adică diferite greutăți atomice. Acesta este modul în care Thomson a arătat că neonul are două subtipuri de izotopi, neon-20 și neon-22.

Izotopii, studiați până în prezent, sunt atomi ai aceluiași element, dar nucleele lor au numere de masă diferite, deoarece ele sunt compuse din diferite cantități de neutroni în centrul lor.

Experimente cu raze catodice 

Razele catodice sunt fluxuri electronice în tuburi vidate, adică tuburi de sticlă cu doi electrozi, unul pozitiv și unul negativ.

Atunci când electrodul negativ sau, de asemenea, numit catod, este încălzit, acesta emite radiația direcționată către electrodul pozitiv sau anod, într-o linie dreaptă dacă nu există un câmp magnetic în această cale.

Dacă pereții paharului tubului sunt acoperite cu material fluorescent, lovirea catodurilor împotriva stratului respectiv produce proiecția de lumină.

Thomson a studiat comportamentul razelor catodice și a ajuns la concluzia că razele s-au propagat într-o linie dreaptă.

De asemenea, aceste raze ar putea fi deviate de la traiectoria lor prin prezența unui magnet, adică a unui câmp magnetic. În plus, razele ar putea mișca lamele cu forța masei de electroni care circulă, demonstrând astfel că electronii au avut masa.

J.J. Thomson a experimentat să varieze gazul din tubul catodic, dar comportamentul electronilor nu a variat. De asemenea, razele catodice au încălzit obiectele care au ajuns în calea dintre electrozi.

În concluzie, Thomson a arătat că razele catodice au avut efecte de iluminat, mecanice, chimice și termice.

Tuburile catodice și proprietățile lor luminoase au fost transcendente pentru invenția ulterioară a televizorului cu tuburi (CTR) și a camerelor video. 

Specimetru de masă

J.J. Thomson a creat o primă apropiere spectrometru de masă. Acest instrument a permis cercetătorului să studieze raportul masă / încărcare a tuburilor catodice și să măsoare cât de mult sunt deviate prin influența unui câmp magnetic și cantitatea de energie pe care o transportă.

Cu această anchetă a ajuns la concluzia că razele catodice erau compuse din corpusculi negativi încărcați, care se află în interiorul atomilor, postulând astfel divizibilitatea atomului și dând naștere figurii electronului.

De asemenea, progresele în spectrometria de masă au continuat până în prezent, evoluând în diferite metode pentru a separa electronii de atomi.

În plus, Thomson a fost primul care a sugerat primul ghid de undă în 1893. Acest experiment a constat în propagarea undelor electromagnetice într-o cavitate cilindrică controlată, realizată pentru prima oară în 1897 de Lord Rayleigh, un alt premiu Nobel pentru fizică.

Ghidurile de undă vor fi utilizate pe scară largă în viitor, chiar și acum cu transmisia de date și fibra optică.

Moștenirea lui Thomson

Thomson (Th) a fost stabilit ca o unitate de măsurare a sarcinii în masă în spectrometria de masă, propusă de chimiștii Cooks și Rockwood, în onoarea lui Thomson.

Această tehnică permite determinarea distribuției moleculelor unei substanțe în funcție de masa sa și, recunoscând prin aceasta, care sunt prezente într-o probă de materie.

Formula lui Thomson (Th):

Lucrări recomandate

• Discul de electricitate prin gaze, conducerea electricității prin gaze (1900).
• Teoria Corpusculară a Materiei, Electronul în Chimie și Recollecțiile și Reflecțiile (1907).
• Dincolo de electroni (1928).

referințe

1. Nobel Media AB (2014). J. Thomson - Biografic. Nobelprize.org. nobelprize.org.
2. Thomson, Joseph J., Conducerea energiei electrice prin gaze.Cambridge, University Press, 1903.
3. Menchaca Rocha, Arturo. Farmecul discret al particulelor elementare.
4. Christen, Hans Rudolf, Fundamentele chimiei generale și anorganice, volumul 1. Barcelona, ​​Spania. Ediciones Reverté S.A., 1986.
5. Arzani, Aurora Cortina, Chimie generală elementară.Mexic, Editorial Porrúa, 1967.
6. R. G. Cooks, A. L. Rockwood. Rapid Commun. Spectrometru de masă. 5, 93 (1991).