Regla de números enteros
En química , la regla de los números enteros establece que las masas de los isótopos son múltiplos de números enteros de la masa del átomo de hidrógeno . [1] La regla es una versión modificada de la hipótesis de Prout propuesta en 1815, en el sentido de que los pesos atómicos son múltiplos del peso del átomo de hidrógeno. [2] También se conoce como la regla de números enteros de Aston [3] en honor a Francis W. Aston , quien recibió el Premio Nobel de Química en 1922 "por su descubrimiento, por medio de su espectrógrafo de masas, de isótopos, en un gran número de elementos no radiactivos, y por su enunciación de la regla de los números enteros.” [4]
La ley de las proporciones definidas fue formulada por Joseph Proust alrededor de 1800 [5] y establece que todas las muestras de un compuesto químico tendrán la misma composición elemental en masa. La teoría atómica de John Dalton amplió este concepto y explicó que la materia consiste en átomos discretos con un tipo de átomo para cada elemento combinado en proporciones fijas para formar compuestos. [6]
En 1815, William Prout informó sobre su observación de que los pesos atómicos de los elementos eran múltiplos enteros del peso atómico del hidrógeno . [7] [8] Luego planteó la hipótesis de que el átomo de hidrógeno era el objeto fundamental y que los otros elementos eran una combinación de diferentes cantidades de átomos de hidrógeno. [9]
En 1920, Francis W. Aston demostró mediante el uso de un espectrómetro de masas que las aparentes desviaciones de la hipótesis de Prout se deben predominantemente a la existencia de isótopos . [10] Por ejemplo, Aston descubrió que el neón tiene dos isótopos con masas muy cercanas a 20 y 22 según la regla de los números enteros, y propuso que el valor no entero 20,2 para el peso atómico del neón se debe al hecho de que la neón es una mezcla de aproximadamente 90% neón-20 y 10% neón-22). Una causa secundaria de las desviaciones es la energía de enlace o el defecto de masa de los isótopos individuales.
Durante la década de 1920, se pensaba que el núcleo atómico estaba formado por protones y electrones, lo que explicaría la disparidad entre el número atómico de un átomo y su masa atómica . [11] [12] En 1932, James Chadwick descubrió una partícula sin carga de aproximadamente la masa del protón, a la que llamó neutrón . [13] El hecho de que el núcleo atómico está compuesto de protones y neutrones fue rápidamente aceptado y Chadwick recibió el Premio Nobel de Física en 1935 por su descubrimiento. [14]
La forma moderna de la regla del número entero es que la masa atómica de un isótopo elemental dado es aproximadamente el número de masa (número de protones más neutrones) multiplicado por una unidad de masa atómica (masa aproximada de un átomo de protón, neutrón o hidrógeno-1) . Esta regla predice la masa atómica de nucleidos e isótopos con un error de como máximo el 1%, y la mayor parte del error se explica por el déficit de masa causado por la energía de enlace nuclear .
