Desarrollo Histórico de la Teoría Atómica: Un Recorrido desde Thomson hasta la Visión Cuántica

Evolución de los Modelos Atómicos: De Thomson a la Mecánica Cuántica

Thomson trabajaba con tubos de descarga, que son ampollas de vidrio al casi vacío conectadas a una pila de alto voltaje y una zona con un material fluorescente para servir de pantalla (dibujo 1).

Thomson observó que aparecía una zona luminosa en la pantalla y propuso que esta se debía a rayos de partículas provenientes de la ruptura de los átomos del poco gas que había en el tubo. La parte negativa iba muchísimo más rápida que la positiva, por lo tanto, la parte negativa era pequeña y la atribuyó a los electrones. Propuso que el átomo era una masa grande y esponjosa con carga positiva y los electrones estaban incrustados en ella. Este modelo es falso y fue cambiado por el de Rutherford.

El Modelo Atómico de Rutherford

Rutherford trabajaba con sustancias radiactivas, que son sustancias que emiten partículas de tres tipos:

• Alfa: muy pesadas y con carga (+2)
• Beta: son electrones (del núcleo)
• Gamma: son radiación y son las más peligrosas

Rutherford bombardeó una lámina muy fina de oro con partículas alfa y una pantalla fluorescente al otro lado (dibujo 2).

Si los átomos fueran grandes y esponjosos, las partículas alfa, que son como balas, deberían atravesarla sin problema. Pero Rutherford observó que algunas partículas alfa rebotaban en la lámina de oro y otras eran desviadas. Por lo tanto, dentro del átomo debe haber algo muy duro y pequeño. La masa tendría que estar muy condensada en esa parte (dibujo 3).

Con esto, propuso que el átomo está compuesto por un núcleo positivo donde está concentrada toda la masa, muy denso y con carga positiva, y los electrones se mueven a grandes distancias girando alrededor del núcleo a gran velocidad y no escapan porque el núcleo (+) las atrae (-), igual que los planetas giran alrededor del sol. Están muy alejadas.

El Modelo Atómico de Bohr

El modelo de Bohr (dibujo 4)

Bohr explicó el porqué de los espectros y además calculó la energía de las bandas, pero con total exactitud solo podía explicar los espectros de Hidrógeno. Este modelo solo explica bandas de espectro de hidrógeno, por lo tanto, no es válido y fue superado por el modelo Mecano-Cuántico que dice que no se puede saber exactamente dónde está el electrón, sino la zona en la que es probable que esté. Esta zona se llama Orbital y no es plano, sino que es una zona en el espacio.

Además, cada capa está dividida en subcapas y las subcapas contienen o están formadas por orbitales y cada orbital puede contener dos electrones, uno con giro a la derecha y otro con giro a la izquierda (polo magnético norte, sur).

La 1ª capa no está dividida, es una capa o subcapa. A las subcapas de tipo S les cabe 1 orbital.

La 2ª capa tiene 2 subcapas: 2S y 2P. Las subcapas tipo S tienen 1 orbital (2 max). Tipo P tienen 3 orbitales (6 max).

La 3ª capa tiene 3 subcapas (10 max). Tipo 3D.

La 4ª capa tiene 4 subcapas que se le llama 4S, 4P, 4d, 4f. Tipo 4f (14 max).

Todo esto se coloca ordenado en forma de diagrama (mnemotécnico), el diagrama de Moeller.