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La concepción del átomo que se ha tenido a lo largo de la historia ha variado de acuerdo a los descubrimientos realizados en el campo de la física y la química. A continuación se hará una exposición de los modelos atómicos propuestos por los científicos de diferentes épocas. Algunos de ellos son completamente obsoletos para explicar los fenómenos observados actualmente, pero se incluyen a manera de reseña histórica. Lo invitamos a dar clic en el círculo de la izquierda para que pueda revisar esta información.

1808

Modelo atómico de John Dalton

Fue el primer modelo atómico con bases científicas. fue formulado en 1808 por John Dalton, quien imaginaba a los átomos como diminutas esferas. Este primer modelo atómico postulaba:

By MartinPerezMoo - Own work, (2012) Átomo de Dalton. CC By-SA 3.0, Recuperado de: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22896512

• La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir.
• Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen su propio peso y cualidades propias. los átomos de los diferentes elementos tienen pesos diferentes.
• Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las reacciones químicas.
• Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples. • Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto. • Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos.
1858

Rayos catódicos

Uno de los experimentos más famosos fue la creación de bombas de vacío, luego se adecuó estas bombas en forma de tubos alargados y se les introducía dos terminales que eran conectadas a un generador de voltaje, con el fin de producir chispa. A este sistema de producción de chispa se les conoce como los rayos catódicos, ya que las cargas negativas se desplazan del cátodo al ánodo dentro del tubo. La investigación acerca de la naturaleza de los rayos catódicos inspiró a JJ Thomson en plantear un modelo que explicase ésta producción.

De PACO (2005) Osciloscopio. CC BY-SA 3.0, Recuperado de: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1682451
1897

Modelo de Thomson

Thomson planteó que los átomos deben tener los dos tipos de cargas, donde la carga positiva estaría distribuida uniformemente en la estructura del átomo con subpartículas negativas incrustadas en él, descubrimiento dado en 1897. La parte negativa estaba constituida por electrones, los cuales se encontraban, según éste modelo, inmersos en una masa de carga positiva a manera de pasas en un pastel (de la analogía del inglés plum-pudding model) o uvas en gelatina. Esta nube positiva contenía las pequeñas partículas negativas (los electrones) suspendidos en ella. El número de cargas negativas era el adecuado para neutralizar la carga positiva. En el caso de que el átomo perdiera un electrón, la estructura quedaría positiva; y si ganaba, la carga final sería negativa. de esta forma, explicaba la formación de iones; pero dejó sin explicación la existencia de las otras radiaciones.

Plumm pudding atom (2005) Dominio público. Recuperado de: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=486535
1911

Modelo de Rutherford

Partiendo de las emisiones de rayos alfa y beta, Rutherford en 1911 realiza un experimento donde bombardea una lámina de oro con rayos positivos. En esta experiencia nota que los rayos en algunas ocasiones rebotan, otras pasan al otro lado y otras se deflactan. Estos comportamientos dan la idea de que el átomo no es macizo como se creía inicialmente, ya que si fuese así las particulas no pasarían al otro lado; esta idea indica partes vacias del átomo, los rayos que rebotan indican la existencia de un núcleo positivo que repele a las cargas de igual naturaleza y la desviación de los demás rayos explica la existencia de los electrones. Este marco de referencia construido por Rutherford infiere a introducir un nuevo modelo atómico llamado modelo planetario, donde su parte más pesada está en el centro con carga positiva, mientras los electrones giran alrededor de ése formando órbitas como lo hace el sol y la tierra.

De Trabajo propio (CreateJODER Xd Xd) (2007) Model of the atom by Ernest Rutherford. CC BY-SA 3.0, Recuperado de: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1902954
1913

Modelo de Bohr

Demuestra la discontinuidad de la energía, hecho que induce la estabilidad eléctrica del átomo ya que él supone el movimiento de los electrones en órbitas circulares que viajan en él a velocidades constantes, con un valor energético que depende de la distancia que hay entre el núcleo y las órbitas. Al ser estimulados estos electrones ellos realizan saltos entre órbitas produciendo así absorción o emisión de energía, que se pueden evidenciar en las observaciones de los espectros de las diferentes sustancias. Bohr plantea la unificación que existe entre un modelo de materia con un modelo de radiación, uniendo los electrones a movimientos energéticos impulsados por la acción de campos eléctricos. Se demuestra una vez más que todos los cuerpos están compuestos por materia, y por ende, por cargas eléctricas. El mayor éxito de Bohr fue dar la explicación al espectro de emisión del hidrógeno. Pero solo la luz de este elemento. Proporciona una base para el carácter cuántico de la luz, el fotón es emitido cuando un electrón cae de una órbita a otra, siendo un pulso de energía radiada.

Modelo de Bohr (2005) CC BY-SA 3.0, Recuperado de: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=202476
1924

Modelo de Schrödinger: modelo actual

Después de que Louis-Victor de Broglie propuso la naturaleza ondulatoria de la materia en 1924, la cual fue generalizada por Erwin Schrödinger en 1926, se actualizó nuevamente el modelo del átomo. En el modelo de Schrödinger se abandona la concepción de los electrones como esferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo, que es una extrapolación de la experiencia a nivel macroscópico hacia las diminutas dimensiones del átomo. en vez de esto, Schrödinger describe a los electrones por medio de una función de onda, el cuadrado de la cual representa la probabilidad de presencia en una región delimitada del espacio. Esta zona de probabilidad se conoce como orbital.

Densidad de probabilidad de ubicación de un electrón para los primeros niveles de energía. (2009) CC BY-SA 3.0, Recuperado de: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=75046

Evolución del modelo atómico

Modelo atómico de John Dalton

Rayos catódicos

Modelo de Thomson

Modelo de Rutherford

Modelo de Bohr

Modelo de Schrödinger: modelo actual