¿Cómo se determina el número de electrones en un átomo?

Me preguntaba, ¿qué tipo de experimentos se realizaron para identificar la cantidad de electrones en un átomo?

(Por ejemplo, como decimos que el carbono tiene 6 electrones y el magnesio 12.) Me gustaria que alguien me diera un enlace a un video de este experimento en forma de comentario o forma de respuesta, porque me quedaria mas claro si viera el experimento más bien si alguien me lo explicara.

hola esto te puede ayudar un poco youtube.com/watch?v=_7E1pEk4c0w
Esto podría ayudarlo NMR : ".. [NMR Spectroscopy] es una técnica poderosa que puede proporcionar información detallada sobre la topología, la dinámica y la estructura tridimensional de las moléculas en solución y el estado sólido ..."
Creo que la misma pregunta es mejor respondida por químicos que por físicos.

Respuestas (2)

Como John Rennie respondió muy claramente, también me gustaría agregar algunos detalles más.

Mira, a principios de 1900, la idea de los átomos flotaba en las cabezas de los científicos. Al principio todo era teoría, pero pasaron estas cosas:

Después de eso pasaron tantas cosas. Muy rapido. Con la masa de un electrón y la idea de un átomo que consta de núcleos y su carga es neutra, ¡entonces puede averiguar fácilmente la cantidad de átomos midiendo la masa de un objeto! El equipo de Rutherford en realidad estimó la cantidad de átomos. John Rennie respondió muy bien al resto.

No existe tal experimento, aunque hay muchos experimentos en los que se mide la cantidad de electrones en un átomo como un efecto secundario.

Sabemos que los átomos son eléctricamente neutros, por lo que debe haber igual número de electrones y protones. Sabemos que los elementos sucesivos en la tabla periódica se forman incrementando el número de protones, por lo que sabemos cuántos electrones deben tener los átomos. Entonces, por ejemplo, sabemos que el átomo de carbono tiene seis protones, por lo tanto, debe tener seis electrones.

Podría decirse que esto solo hace retroceder el problema un paso. La pregunta sería entonces cómo sabemos que el átomo de carbono tiene seis protones. En estos días es muy fácil ya que solo medimos la masa del núcleo de carbono con mucha precisión y debido a que conocemos las masas de protones y neutrones podemos decir cuántos protones y neutrones contiene. Históricamente, el número atómico se obtuvo en gran medida por deducción en lugar de medición directa.

Dije que había experimentos que miden la cantidad de electrones como efecto secundario. Durante muchos años se han realizado experimentos de colisionadores con núcleos atómicos. Esto se hace actualmente en el RHIC y el experimento LHC ALICE, pero se estaba haciendo mucho antes. Los átomos tienen sus electrones despojados al ser disparados a través de una película de carbono, y luego se mide su carga nuclear como un efecto secundario de acelerarlos. Para un núcleo de carbono medimos una carga de + 6 , por lo tanto, un átomo de carbono neutro debe tener seis electrones.

¿El átomo debe tener seis electrones divisibles? ¿O es más una película de electrones (con varias áreas de densidad) que tiene un valor total de -6?
@easymoden00b: Sí, y luego otra vez no. La respuesta corta es que es cuántica. La respuesta larga probablemente requiera un título de posgrado en física :-)
@ easymoden00b: los electrones en un átomo están deslocalizados, es decir, no tienen una posición. Esto no significa que estén extendidos en una película, significa que los objetos cuánticos simplemente no tienen una posición. Entonces, un átomo de carbono siempre tiene seis electrones, pero no hay seis pequeños puntos de electrones en él.
Entonces, debido a que conocemos las masas de protones, neutrones y electrones, ¿podemos derivar de estos datos el número de esas partículas? Simplemente no puedo tragar esto. Con el debido respeto (y perdón por mi falta de conocimiento), pero no veo cómo puedes contar la cantidad de partículas simplemente midiendo sus masas. ¿Y a qué te refieres con quitar electrones de un átomo? ¿Están todos los electrones rayados o simplemente como la capa exterior?