La relación entre el número atómico y la carga nuclear de los elementos; Moseley.

El 10 de agosto de 1915, fallecía el físico y químico inglés Henry Gwyn Jeffreys Moseley (23 de noviembre de 1887-10 de agosto de 1915).

moseleyDespués de estudiar en Eton, en 1906 ingresó en el Trinity College de la Universidad de Oxford, y para la graduación desde el instituto en 1910 fue a la Universidad de Mánchester para trabajar con Ernest Rutherford. Rutherford lo acogió bajo su tutela  pero tan sólo estuvo dos años con él y volvió a Oxford en 1914.

Moseley centró su actividad en el estudio de los rayos X, utilizando para ello los trabajos que sobre dichas radiaciones habían hecho otros científicos como Bragg y Von Laue, en los que habían demostrado, respectivamente, que los rayos procedían de los metales usados como anticátodo en los tubos de rayos X, y que las frecuencias de estos rayos podían ser calculadas por una técnica de difracción cristalográfica.

En el año 1913 mediante el uso del espectro electromagnético en la banda de los rayos X, logró hacer difracción en cristales, encontrando de esta forma una relación sistemática entre longitud de onda y número atómico: la denominada Ley de Moseley.

Moseley comprobó que al representar la raíz cuadrada de la frecuencia de la radiación en función del número de orden en el sistema periódico se obtenía una recta, lo cual permitía pensar que este orden no era casual sino reflejo de alguna propiedad de la estructura atómica. Hoy sabemos que esa propiedad es el número atómico (Z) o número de cargas positivas del núcleo.

moseley2Hasta ese momento, el número atómico era sólo el lugar que ocupaba un elemento en la tabla periódica. Dicho lugar había sido asociado a cada elemento de modo semi-arbitario por Mendeleiev y estaba relacionado cuantitativamente con las propiedades de los elementos y sus masas atómicas.

La tabla periódica de Mendeléyev presentaba ciertas irregularidades y problemas. En las décadas posteriores tuvo que integrar los descubrimientos de los gases nobles, las “tierras raras” y los elementos radioactivos. Otro problema adicional eran las irregularidades que existían para compaginar el criterio de ordenación por peso atómico creciente y la agrupación por familias con propiedades químicas comunes. Ejemplos de esta dificultad se encuentran en las parejas telurio–yodo, argón–potasio y cobalto–níquel, en las que se hace necesario alterar el criterio de pesos atómicos crecientes en favor de la agrupación en familias con propiedades químicas semejantes.La ley de Moseley solucionó estos inconvenientes.

Moseley realizó una serie de experimentos donde confirmaba el modelo de Bohr para energías de rayos X a partir de la medición de las frecuencias que surgen de las transiciones electrónicas de átomos pesados. En términos de la frecuencia del rayo X (v) y en forma más general, se encuentra que los datos experimentales obtenidos por Moseley se ajustan a una gráfica lineal dentro de la precisión experimental.

Moseley consideró la energía que debe poseer un fotón al ser emitido en una transición de nivel energético mayor a uno menor. La energía la calcula a partir del modelo atómico de Bohr y tomando en cuenta el apantallamiento sufrido por el electrón (que va a realizar la transición) debido a la carga nuclear.

moseley4Moseley mostró que había huecos en la serie de números atómicos de los elementos químicos conocidos en la época, los números 43, 61 y 75 (eran desconocidos en tiempos de Moseley y correspondían a elementos radioactivos que no se encontraban de forma natural y eran: tecnecio y prometio, y el último de los elementos descubiertos en la naturaleza: el renio).

Moseley murió cuando tenía sólo veintisiete años. Se alistó en la división de Royal Engineers durante la Primera Guerra Mundial . Fue destinado a Galípoli donde, el 10 de agosto de 1915, durante la batalla de Galípoli fue alcanzado en la cabeza por un francotirador.

Se cree que la muerte de Moseley es la razón por la que el gobierno inglés durante la Segunda Guerra Mundial y hasta la actualidad prohíbe el alistamiento de importantes científicos en el ejército en época de guerra.

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Publicado el 10 agosto, 2015 en Física, Química. Añade a favoritos el enlace permanente. Deja un comentario.

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