Los modelos atómicos se desarrollaron durante varios años y explican la formación del átomo, sus propiedades y comportamiento.
Actualmente se sabe que un átomo está formado por dos partes, siendo el núcleo atómico y la electroesfera . El núcleo contiene protones , partículas cargadas positivamente , y neutrones , partículas que no tienen carga. En la electrosfera, hay electrones , partículas con carga negativa. Para llegar a esta definición de lo que es un átomo, fue fundamental avanzar en los modelos atómicos.
Es decir, los modelos atómicos explican categóricamente la formación del átomo, así como sus propiedades y comportamiento. Los estudios se desarrollaron a lo largo de varios años, hasta llegar al modelo atómico actual. En este sentido, los modelos que explican la composición del átomo evolucionaron a lo largo de la historia y marcaron la comprensión de la materia.
Los primeros en presentar ideas relacionadas con los átomos fueron Demócrito y Leucipo, en el año 500 a. C. Sin embargo, en ese momento, la comunidad no aceptaba las conclusiones y la teoría atómica desarrollada por los filósofos. Así, después de muchos años, comenzaron a surgir los primeros modelos atómicos.
¡Entendamos quién fue el primero en proponer un modelo atómico y cómo evolucionó cada propuesta!
modelos atómicos
Bueno, Demócrito y Leucipo, en el año 500 a. C., fueron los primeros en proponer ideas sobre el átomo. Para los filósofos griegos, la materia estaba formada por partículas que podían dividirse, pero solo hasta cierto punto. Como en ese momento no había tecnología ni medios para probar la idea, la teoría de los filósofos no fue aceptada por la comunidad científica.
Así, fue recién en el siglo XX que se propuso el primer modelo atómico, por John Dalton, en 1808. Luego, otros científicos, como Thomson, Rutherford, Bohr, también contribuyeron a la ciencia con sus modelos atómicos. Pero para comprender la evolución y cada modelo, es necesario conocer las ideas de cada científico . ¡Entonces vamos alla!
Modelo atómico de Dalton
John Dalton fue el primer científico en proponer un modelo atómico. Basado en los estudios de Demócrito y Leucipo, el modelo atómico de Dalton se conoció como la «bola de billar». Esto se debe a que el científico afirmó que el átomo era una esfera indestructible, masiva e indivisible. En este sentido, el científico creía que el átomo sería la porción más pequeña de la materia.
Es decir, todas las sustancias estarían, para Dalton, formadas por átomos. Además, el modelo atómico de Dalton mostró que los átomos de diferentes elementos químicos tienen diferentes propiedades. Pero cuando los compuestos químicos son los mismos, los átomos son exactamente iguales.
Modelo atómico de Thomson
A partir del modelo propuesto por Dalton, Thomson elaboró un nuevo modelo para explicar el átomo a partir del uso de la corriente eléctrica . Así, en la segunda mitad del siglo XIX, Thomson estableció nuevas definiciones de la estructura del átomo mediante experimentos con tubos de rayos catódicos.
A partir del experimento, Thomson descubrió los electrones dentro del átomo. Para que el descubrimiento fuera posible, el físico colocó placas eléctricas con cargas opuestas en un recipiente con gas enrarecido. Con eso, Thomson concluye que el átomo era una partícula divisible, es decir, el físico derriba el modelo previamente de Dalton.
El experimento de Thomson sirvió para demostrar que el átomo tenía masa positiva y los electrones eran partículas con carga negativa. Por eso, el modelo propuesto por el físico pasó a ser conocido como “pudín de pasas”. El descubrimiento de los electrones hizo que Thomson, en 1897, fuera considerado el “padre del electrón”.
Modelo atómico de Rutherford
Si en la segunda mitad del siglo XIX lo que ayudó a Thomson a desarrollar el modelo atómico fue la corriente eléctrica, en el siglo XX fue el descubrimiento de la radiactividad el que dio impulso al estudio del átomo. Eso es porque, Rutherford, usando polonio -un elemento radiactivo que emite radiación alfa- lanzó las partículas hacia el átomo para probar si realmente era masivo.
Así, el experimento de Rutherford consistió en utilizar una muestra de polonio colocada en un bloque de plomo . En este caso, el bloque estaba formado por un pequeño espacio para que la radiación pudiera liberarse durante el experimento. En ese sentido, si el átomo fuera realmente una esfera masiva e indivisible, las partículas alfa no irían más allá de la materia.
A partir del experimento, Rutherford se dio cuenta de que las partículas alfa pasaron el obstáculo del bloque de plomo. Solo unas pocas partículas no siguieron el mismo camino y el físico llegó a la conclusión de que no todos los átomos eran masivos e indivisibles. Es decir, Rutherford concluye que el átomo se dividió en dos partes, el núcleo atómico (parte indivisible) y la electroesfera. Así, el modelo atómico propuesto por Rutherford pasó a ser conocido como «sistema planetario» o » sistema solar «.
Modelo atómico de Rutherford-Bohr
El modelo atómico de Rutherford dejó algunas lagunas e inquietudes, como, por ejemplo, por qué los electrones no caen fuera del núcleo. Así, para responder a las preguntas, Bohr, en 1923, estableció un nuevo modelo atómico que demostraba que los electrones, de hecho, estaban distribuidos en la electrosfera por medio de la cantidad de energía .
Es decir, Bohr añadió los conceptos de energía cuántica a los estudios de Rutherford . Así, el físico propuso que la distribución de electrones en la electroesfera está determinada por la cantidad de energía que tiene cada partícula. Además, Bohr concluye que los electrones están dispuestos en la electrosfera a través de órbitas circulares, también llamadas órbitas estacionarias.
modelo atómico de schrödinger
Incluso antes de que Schrödinger llegara al modelo atómico actual, se necesitaron algunos ajustes en el modelo propuesto previamente. Esto se debe a que, en 1916 y 1920, físicos como Sommerfeld y Louis de Broglie propusieron que los electrones tenían una característica dual. Es decir, el electrón asume la característica de una “onda-partícula”.
Por lo tanto, el concepto de que los electrones estarían en órbitas estacionarias se vino abajo. Para los físicos, la partícula en realidad estaría en una órbita elíptica. Por tanto, los electrones sufren variación de velocidad , además de estar más alejados o no del núcleo atómico, dependiendo de la energía. Así, el átomo tiene una trayectoria elíptica cuando se comporta como una partícula. Por otro lado, cuando se comporta como una onda, asume un movimiento ondulatorio .
Finalmente, después de todas las consideraciones sobre el átomo, Schrödinger estableció, en 1923, que los electrones no estarían en órbitas alrededor del núcleo. Además, definió que los electrones no tienen movimiento y posición fija, es decir, están en constante movimiento.
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