MARIE CURIE

Marie Curie, (conocida también como María Sklodowska-Curie) (7 de noviembre de 1867 - 4 de julio de 1934) Fue una química y física polaca, posteriormente nacionalizada francesa. Pionera en el campo de la radioactividad, fue la primera persona en recibir dos premios Nobel y la primera mujer en ser profesora en la Universidad de París.

Desde muy temprana edad, Marie demostró poseer una excelente memoria y una gran capacidad de estudio, era amante de la lectura, la historia natural y la física. Aunque su niñez se vio quebrada ya a los 9 años, en que muere su hermana mayor Sophie, y luego, dos años más tarde, su madre a causa de la tuberculosis. Sin embargo, esos duros golpes no mermaron en ella su ánimo por estudiar.

En otoño de 1891, la tímida Marie se traslada a París para estudiar en la Sorbonne. Ambiciosa, autodidacta, su única obsesión es aprender. En un ático del Barrio Latino pasó hambre y frío (se comenta que en invierno no precisaba de armario, porque no tenía más ropa que la que llevaba puesta). Sin embargo, su inquebrantable voluntad le permite obtener una licenciatura de física, y luego de matemáticas. Además, pudo descubrir la libertad intelectual y la independencia que tanto anhelaba.

Es en esos años de universitaria en la Sorbonne que un amigo polaco le presenta a un joven tímido y reservado: Pierre Curie. Y aquel librepensador, conocido por sus trabajos sobre cristalografía y magnetismo, se convertirá en su esposo el 26 de julio de 1895. Un año antes le había escrito lo hermoso "que sería pasar la vida el uno junto al otro, hipnotizados con nuestros sueños: tu sueño patriótico, nuestro sueño humanista y nuestro sueño científico". Pierre y Marie celebraron su unión con una sencillez casi franciscana, ni fiesta, ni alianzas, ni vestido blanco. La novia luce el día de bodas un traje corriente de color azul y luego monta en una bicicleta junto a su novio para iniciar la luna de miel por las carreteras de Francia.

Los Curie tuvieron dos hijas, Irène y Eve. La primera seguiría los pasos de sus padres y recibió el Premio Nobel de Química. La segunda fue periodista y escribió una biografía sobre su madre.

Pionera, Marie Curie decide en 1897 hacer un doctorado de física. Henri Becquerel, acababa de constatar al estudiar los rayos X que una sal de uranio impresionaba una placa fotográfica a pesar de las envolturas protectoras. ¿Qué mejor tema para Marie que intentar comprender el efecto, la energía de esos rayos uránicos, el fenómeno de la radiactividad espontánea? Pierre está de acuerdo. Marie, utilizando las técnicas inventadas por su marido, midió cuidadosamente las radiaciones de distintos elementos, llegando a la conclusión que debían haber minerales más radiactivos que el uranio.

Utilizando un electrómetro que había diseñado Pierre Junto con su hermano  Jacques, los esposos Curie trabajan con toneladas de mineral haciendo medidas de los campos eléctricos generados en cada caso por los «rayos de Becquerel» al atravesar el aire y descubren que otra sustancia, el torio, es «radiactivo», término de su invención. Juntos demostrarán –descubrimiento de importancia capital– que la radiactividad no resulta de una reacción química, sino que es una propiedad del elemento, concretamente del átomo. Marie estudia entonces la pechblenda, mineral uránico en el que constata una actividad mucho más intensa que en la sola presencia del uranio. De ello deduce que además del uranio existen otras materias muy radiactivas, el polónium y el rádium, que descubre en 1898.

En sus experimentos, Pierre observa las propiedades de las radiaciones y Marie se dedica más bien a purificar los elementos radiactivos. Para lo último, Marie utilizó el procedimiento de cristalización fraccionada: los compuestos de elementos más livianos tienden a formar cristales a mayor temperatura, con lo que en cada paso de un enfriamiento podía separarse lo que se cristalizaba.

Finalmente, los esfuerzos de búsqueda y el modo de hacer ciencia tanto de Marie como su esposo Pierre, fueron premiados por el éxito. El 26 de diciembre del mismo año 1898, los dos investigadores y su ayude Gustave Bémont , anunciaron a la Academia de Ciencias un hallazgo aún más importante: en las fracciones que contenían bario acababan de verificar la presencia de un elemento mucho más activo que todas las sustancias conocidas, el elemento cuyas huellas habían seguido incansablemente durante casi cuatro años: el rádium

Marie murió a los 66 años, de anemia aplástica, debida a su exposiciones a las radiaciones. Desde 1995, y bajo la ilustre cúpula del Panteón de París, junto al escritor Victor Hugo, el político Jean Jaurès o el miembro de la resistencia Jean Moulin, reposan ahora los restos de Marie Curie y de su esposo Pierre. Valiente mujer de ciencias, humanista y tenaz, con el descubrimiento del radio, esta investigadora de origen polaco, abrió el campo de la física nuclear y la terapia del cáncer. Trabajos que le costarían la vida.

Cabe mencionar que Marie Curie fue la primera persona en obtener dos premios nobel (y hasta ahora la única en obtenerlo en dos ciencias distintas; Premio nobel de Física en 1903 y Premio Nobel de Química en 1911).

MODELOS ATÓMICOS

Historia: modelos atómicos 

Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia.

Empédocles: La materia estaba formada  de aire, fuego, tierra y agua.

Leucipo y Demócrito: Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.

Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración.

John Dalton: El atómo era una esfera compacta. La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elemento químico .

J. J. Thomson: Decubre la primera partícula atómica, el electrón (carga negativa (-)).  Dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones.

Se conoce como modelo atómico de tomson o budín de pasas.
 

E. Rutherford: Descubre el protón (carga positiva(+)). Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente. Primer modelo atómico de Rutherford.

Chadwick: Descubrió el neutrón y le dió carga cero (0) o neutra (n).

E. Rutherford: Retoma la contribución de Chadwick y plantea un segundo modelo, modelo atómico de Rutherford. 

Niels Bohr: Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos.  (Modelo atómico de Bohr.) 

LEWIS

Gilbert Newton Lewis (Weymouth, Massachusetts, 23 de octubre de 1875 - Berkeley, 23 de marzo de 1946) Físico-químico estadounidense, famoso por su trabajo llamado "Estructura de Lewis" o "diagramas de punto".

Aprendió a leer a la edad de tres años. Se mudó a Lincoln, Nebraska, cuando tenía 9 años. Tuvo educación hogareña hasta esa edad y de escuela pública entre los 9 y los 14, momento en el cual ingresó en la Universidad de Nebraska para, tres años más tarde, comenzar a estudiar en la Universidad de Harvard donde mostró interés por la economía pero se concentró en química, obteniendo su bachillerato en 1896 y su doctorado en 1898. Desarrolló un intenso trabajo en cuestiones relativas principalmente a esta disciplina, publicando numerosos artículos con los resultados de sus investigaciones.

En 1908 publicó el primero de varios artículos sobre la Teoría de la relatividad, en el cual dedujo la relación masa-energía por un camino distinto que Einstein.

En 1916 formuló la idea que un enlace covalente consiste en un par de electrones compartidos y creó el término molécula impar cuando un electrón no es compartido. Sus ideas fueron desarrolladas por Irving Langmuir y sirvieron de inspiración para los estudios de Linus Pauling. Además, en ese año enunció la importante Regla del octeto.

En 1919, estudiando las propiedades magnéticas de soluciones de oxígeno en nitrógeno líquido, encontró que se había formado una molécula de O₄. Esta fue la primera evidencia del oxígeno tetraatómico.

En 1923, formuló la teoría del par electrónico para las reacciones ácido - base.

Por el trabajo de J. Willard Gibbs era conocido que las reacciones químicas tienden a un equilibrio determinado por la energía libre de las sustancias intervinientes. Lewis dedicó 25 años a determinar la energía libre de varias sustancias y en 1923 él y Merle Randall publicaron los resultados del estudio y formalizaron la química termodinámica.

Murió a los 70 años de un ataque cardíaco mientras se encontraba trabajando en su laboratorio en Berkeley. Se le debe el estudio de los electrones periféricos de los átomos, del que dedujo, en 1916, una interpretación de la covalencia; propuso, en 1926, el nombre de fotón para el cuanto de energía radiante.

NIELS BOHR

Niels Bohr (1885-1962).- Nació en Copenhague (Dinamarca). Cursó estudios en la universidad de su ciudad natal, doctorándose en 1911. En 1912 obtiene una beca para ampliación de estudios en el extranjero y se traslada a Inglaterra, uniéndose al grupo de Rutherford en la Universidad de Manchester.

Fruto de esta cooperación fue la publicación, en 1913, del llamado "modelo atómico de Bohr", resultado de la combinación del modelo atómico del propio Rutherford y de los postulados de la teoría de los cuantos de M. Planck. Uno de los padres de la bomba atómica, fue galardonado en 1922 con el Premio Nobel de Física, "por su investigación acerca de la estructura de los átomos y la radiación que emana de ellos".

En 1916 regresa a Copenhague, donde ocupa una plaza de profesor en la Universidad. En 1921, es nombrado primer director del Instituto Nórdico de Física Teórica, que con el paso del tiempo sería más conocido como Instituto Niels Bohr, cargo que desempeñó hasta su muerte.

A partir de 1925, jóvenes físicos como Heisenberg, Dirac... fueron a trabajar con Bohr en la Universidad de Copenhague. Se formó así la llamada Escuela de Copenhague, donde se formuló una teoría, más completa, la Mecánica Cuántica. Albert Einstein (1879-1955) combatió ferozmente estas teorías -bien es verdad que en vano-. A pesar de estas diferencias, sostenidas siempre en un plano teórico -pues Einstein sólo pudo oponer a las propuestas de Bohr elucubraciones mentales-, el padre de la teoría de la relatividad reconoció en el físico danés a "uno de los más grandes investigadores científicos de nuestro tiempo".

La ocupación de Dinamarca por los alemanes durante la Segunda Guerra Mundial lo obligó a exiliarse en 1943 en Suecia, a donde llegó a bordo de una barca de pesca, junto con su familia. Más tarde se trasladó a Estados Unidos, colaborando en el proceso de creación de la primera bomba atómica (Proyecto Manhattan). Su aportación al mismo consistió en la elaboración, con el americano Wheeler, del llamado "modelo de la gota líquida", que permitió explicar los procesos de fisión nuclear.

Al término de la II Guerra Mundial (1939-1945), regresa a la Universidad de Copenhague, consciente de las aplicaciones devastadoras que podían tener sus investigaciones, se dedicó a convencer a sus colegas de la necesidad de usar los hallazgos de la Física nuclear con fines útiles y benéficos. En 1955, fue el primero en recibir el premio "Átomos para la paz", que le concedió la fundación Ford en reconocimiento a sus esfuerzos en favor de la utilización pacífica de la energía nuclear.

Su hijo, Aage Niels Bohr (1922), recibió el Premio Nobel en 1975.

ERNEST RUTHERFORD

Sir Ernest Rutherford (1871-1937).- Nació el 30 de agosto de 1871, en Nelson, Nueva Zelanda. Hijo de un granjero, fue el cuarto de once hermanos. Tras licenciarse, en 1893, en Christchurch (Nueva Zelanda), se trasladó a la Universidad de Cambridge (1895) para trabajar como ayudante de J.J. Thomson. A su regreso al Reino Unido (1907) se incorporó a la docencia en la Universidad de Manchester, y en 1919 sucedió al propio Thomson como director del Cavendish Laboratory de la Universidad de Cambridge.

Por sus trabajos en el campo de la física atómica está considerado como uno de los padres de esta disciplina. Tras el descubrimiento de la radiactividad en 1896 por Henri Becquerel, estudió las emisiones radioactivas e identificó sus tres componentes principales a los que denominó rayos alfa, beta y gamma. Demostró (1908) que las partículas alfa son núcleos de helio.

Quizás su contribución más importante a la física fueron sus estudios sobre la dispersión de los rayos alfa producida al bombardear con ellos láminas delgadas de metales. Esta investigación le condujo, en 1911, a un nuevo modelo atómico, según el cual prácticamente toda la masa del átomo y toda su carga positiva están concentradas en un pequeñísimo espacio central, el núcleo atómico.

Descubre el protón, carga positiva(+). Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente. Primer modelo atómico de Rutherford.

Retoma la contribución de Chadwick (descubrió el neutrón y le dio carga cero (0) o neutra (n)) y plantea un segundo modelo, ahora en un núcleo central se encuentran los protones y neutrones y girando alrededor los electrones. Este se llamó, modelo atómico de Rutherford.

Durante su último año en Manchester (1919) logró la primera transmutación artificial de elementos químicos mediante el bombardeo con partículas alfa de nitrógeno, que se transformó durante el proceso en un isótopo del oxígeno.

Rutherford recibió el Premio Nobel de Química de 1908 en reconocimiento a sus investigaciones relativas a la desintegración de los elementos. Entre otros honores, fue elegido miembro (1903) y presidente (1925-1930) de la Royal Society de Londres y se le concedieron los títulos de Sir (1914) y de barón Rutherford of Nelson (1931). A su muerte, sus restos mortales fueron inhumados en la abadía de Westminster.

J. J. THOMSON

Sir Joseph John Thomson (1856-1940).- Hijo de un librero, nació el 18 de diciembre de 1856 cerca de Manchester, Lancashire. Con catorce años ingresó en Owens Collage (hoy parte de la Universidad de Manchester) posteriormente lo hizo en el Trinity College, de la Universidad de Cambridge, donde también enseñó matemáticas y física.

Ejerció como profesor de física experimental y director del Laboratorio Cavendish. Fue presidente de la Royal Society (1916) y profesor de filosofía natural de la Institución Regia de Gran Bretaña (1905-1918).

En 1906, obtuvo el Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la conducción de la electricidad a través de los gases. En 1908, fue nombrado Sir.

Se le considera el descubridor del electrón por sus experimentos con el flujo de partículas (electrones) que componen los rayos catódicos. Teórico y habilísimo experimentador, estudió a fondo dichos rayos catódicos. Después de haber demostrado claramente su naturaleza corpuscular, demostró asimismo, que tales partículas están cargadas negativamente; cuantificó directamente su energía y, en 1897, con un célebre experimento, determinó la relación entre su carga y su masa. Al año siguiente, cuantificó también su carga, que demostró que era igual a la de los iones hidrógeno pero de signo opuesto. Sobre la base de estos resultados propuso, en 1904, un modelo atómico conocido como modelo del pudín de ciruelas, según el cual los electrones eran como 'ciruelas' negativas incrustadas en un 'pudín' de materia positiva, aunque incorrecto, pues él suponía que las partículas cargadas positivamente se encontraban mezcladas homogéneamente con las negativas.

Descubre la primera partícula atómica, el electrón, carga negativa (-).  Dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. Se conoce como modelo atómico de Thomson o budín de pasas.

En 1937, su hijo George obtuvo también el Premio Nobel de Física por el descubrimiento de la difracción de los electrones.

JOHN DALTON

John Dalton (1766-1844).- Nació en Cumberland, Inglaterra. Estudió inicialmente en una escuela rural y su progreso fue tan rápido que a la edad de doce años se convirtió en maestro de la escuela. En 1793 se trasladó a Manchester y allí se estableció para el resto de su vida, primero como profesor y más tarde como tutor privado.

Dalton nunca se casó y siempre vivió de una forma sencilla y humilde, incluso cuando alcanzó fama. Cuáquero devoto, siempre vistió ropas sencillas y de color oscuro.

Las primeras investigaciones científicas de Dalton se desarrollaron en el campo de la meteorología y esta pasión le acompañó toda su vida; diariamente efectuaba observaciones de la temperatura, presión barométrica y pluviométrica. Su primera obra fue Observaciones y ensayos meteorológicos (1793). Fue el primero que describió la ceguera hacia los colores, de la que él mismo fue víctima. Por eso, dicha enfermedad se conoce con el nombre de daltonismo.

Dalton descubrió que ni él ni su hermano eran capaces de distinguir los colores. Le regaló a su madre unas medias (que él creía azules) y ella le preguntó sorprendida cuál era la razón por la que le daba unas medias de color escarlata, que no era apropiado para una mujer cuaquera.

En 1802 estableció su ley de las presiones parciales (Ley de Dalton). Cuando dos fluidos elásticos A y B se mezclan, no hay repulsión entre una partícula de A y otra de B, pero sí entre una partícula de B y otra partícula de B. También estableció una relación entre la presión de vapor y la temperatura. Su interés en los gases se derivaba de su afición a los estudios meteorológicos: siempre llevaba consigo sus aparatos del tiempo allí donde fuese, realizando a lo largo de su vida más de doscientas mil observaciones que anotaba en su diario constantemente. Gracias a estas observaciones, su mente analítica pudo encontrar relaciones numéricas entre los datos.

En 1803, mientras trataba de explicar su ley de presiones parciales, comenzó a formular su mayor contribución a la ciencia: la teoría atómica.

El átomo era una esfera compacta. La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elemento químico.

Se encontraba estudiando la reacción del óxido nítrico con oxígeno cuando descubrió que la reacción podía tener lugar con dos proporciones diferentes: a veces 1:1,7 y otras 1;3,4 (en peso). Ello llevó a Dalton a establecer la ley de las proporciones múltiples, que dice que los pesos de dos elementos siempre se combinan entre sí en proporciones de números enteros pequeños. En ese mismo año publicó su primera lista de pesos atómicos y símbolos. Dalton llegó a su teoría atómica a través del estudio de las propiedades físicas del aire atmosférico y de otros gases.

Aunque fue miembro de la Real Sociedad desde 1822 y en 1825 recibió la medalla de esta sociedad científica por su trabajo en la teoría atómica, Dalton siempre se consideraba a sí mismo sobre todo un docente, que se ganó la vida dando clases y conferencias hasta 1833, cuando fue premiado con una pensión civil anual. El 27 de julio de 1844 falleció de un ataque al corazón. Según su deseo, tras su muerte se le practicó la autopsia para determinar la causa de lo que luego se llamó daltonismo. Su último experimento demostró que el daltonismo no es un problema del ojo mismo, sino que estaba causado por alguna deficiencia del poder sensorial. Fue enterrado con honores de monarca, en un funeral seguido por más de cuatrocientas mil personas, contraviniendo los principios de los cuáqueros conforme a los cuales vivió.

BERZELIUS

Jöns Jacob von Berzelius (Väfversunda, Suecia, 1779-Estocolmo, 1848) Químico sueco. Huérfano a temprana edad, fue criado por unos parientes que constataron ya en sus días escolares su interés por la ciencia, en especial por la medicina. Su profesor de química, J. Afzelius, ejerció una notable influencia en él y despertó su interés por las lecturas y los experimentos químicos.

Trabajador incansable, en un período de diez años estudió alrededor de dos mil compuestos químicos. Tomando el oxígeno como base de referencia (100) determinó el peso atómico de los demás elementos; los resultados fueron publicados en 1818 en una tabla de pesos atómicos de 42 elementos.

Además de sus trabajos sobre la masa atómica, Berzelius realizó otras grandes aportaciones a la química junto a otros colaboradores descubrió los elementos cerio, selenio y torio. Fue maestro de otros químicos importantes, como johann August Arfvedson y Nils Gabriel Sefström, descubridores del litio y el vanadio, respectivamente. Berzelius le puso nombre a estos elementos, además del Sodio. Aunque el vanadio ya había sido descubierto en México en 1801 por Andrés Manuel del Río Fernández, permaneció el nombre propuesto por Berzelius ( en vez del eritronio, propuesto por Andrés Manuel Del Río Fernández).

Pero, por si fuera poco, Berzelius hizo una aportación aún más importante a la Química y fue la representación de los elementos químicos por medio de la letra inicial del nombre del elemento en latín; por ejemplo, O para el oxígeno, H para el hidrógeno, C para el carbono y N para el nitrógeno. En caso de haber otro elemento con esa inicial como símbolo, se utilizan las dos primeras letras, como en el caso del Sodio, Na (del latín natrium) Cl para el cloro y Ca pare el calcio.

Videos guía para proyecto ¿Cómo reutilizar el agua?

Hola chic@s aquí les dejo los videos para que elaboren su proyecto, hay suficiente información en ellos ¡SUERTE!