Evolución histórica de los modelos atómicos: de Demócrito a la mecánica cuántica

Evolución histórica de los modelos atómicos

1. Demócrito y el origen del átomo

Demócrito postuló que la materia se componía de partículas indivisibles.

2. El modelo de Dalton (1808)

Dalton propuso que la materia está formada por pequeñas partículas esféricas e indivisibles, que no se alteran por los cambios químicos:

• Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí (masa, tamaño, etc.).
• Los átomos de diferentes elementos tienen propiedades diferentes.

3. El modelo de Thomson (1897)

Thomson demostró que los átomos no son indivisibles. Su modelo, conocido como 'pastel de pasas', describe al átomo de la siguiente manera:

• Está formado por una gran masa esférica positiva uniforme donde se distribuyen las cargas eléctricas negativas (electrones).
• La cantidad de electrones iguala a la carga positiva, logrando que el átomo sea eléctricamente neutro.

4. El modelo de Rutherford (1911)

Tras bombardear una fina lámina de oro con partículas alfa, Rutherford observó su dispersión: la mayoría atravesaba la lámina sin cambiar de dirección, mientras que unas pocas eran reflejadas hacia atrás.

• El núcleo: Parte central donde se concentra toda la carga positiva y prácticamente toda la masa del átomo.
• La corteza: Espacio casi vacío donde se encuentran los electrones, con una masa muy pequeña y carga negativa, girando alrededor del núcleo.
• Los electrones están ligados al núcleo gracias a la fuerza de atracción eléctrica entre cargas de signo opuesto.

5. El modelo de Bohr (1913)

Bohr buscó explicar la estabilidad del núcleo:

• El átomo contiene un núcleo pequeño, cargado positivamente, rodeado de electrones que giran en órbitas fijas.
• Los electrones sólo pueden girar en ciertas órbitas estacionarias o permitidas, dando lugar a los niveles atómicos (K, L, M, etc.).

Nota: Bohr no pudo explicar que dentro de un mismo nivel energético existieran electrones con diferentes energías, por lo que la idea de órbitas definidas fue posteriormente desechada.

6. Modelo atómico actual (1920 - presente)

Desarrollado por Schrödinger y Heisenberg bajo la teoría de la mecánica cuántica:

• Se abandona la idea del electrón como partícula con trayectorias definidas.
• Se utiliza la función de onda para describir la probabilidad de encontrar al electrón en una región del espacio.
• El concepto de órbita se sustituye por el de orbital, definido como la región del espacio donde existe una probabilidad no nula de hallar al electrón.