La Fascinante Evolución de los Modelos Atómicos: Desde la Antigüedad hasta la Estructura Moderna de la Materia

Evolución de las Teorías Atómicas y la Estructura de la Materia

Concepciones Filosóficas Antiguas sobre la Materia

Teoría de los Cuatro Elementos: Empédocles y Platón (siglo V a. C.) y, más tarde, Aristóteles (siglo IV a. C.) postularon que el universo estaba formado por cuatro elementos fundamentales: agua, aire, fuego y tierra.

Teoría del Atomismo: Leucipo de Mileto y Demócrito (siglo V a. C.) creían que, en las sucesivas divisiones de cada uno de los cuatro elementos, una de las partículas obtenidas sería tan pequeña que ya no podría dividirse más. A estas partículas indivisibles las denominaron átomos.

Modelos Atómicos Modernos y el Descubrimiento de Partículas Subatómicas

Dalton: Aunque John Dalton (principios del siglo XIX) postuló que los átomos eran esferas indivisibles e indestructibles, descubrimientos posteriores revelaron que el átomo es divisible y está formado por otras partículas más pequeñas que poseen carga eléctrica. Los electrones son partículas subatómicas que poseen carga negativa y tienen una masa muy pequeña comparada con la del átomo. La mayor parte de la masa del átomo se debe a los protones, que poseen carga positiva. Como la materia es normalmente neutra, se debe suponer que el número de cargas negativas y el de cargas positivas en los átomos que la forman es el mismo.

Thomson: Joseph John Thomson (finales del siglo XIX) imaginó el átomo como una pequeña esfera uniforme de materia cargada positivamente en la que estaban incrustados los electrones en un número tal que el conjunto era eléctricamente neutro. Debido a la apariencia que tenía este modelo, se le llamó modelo del pudín de pasas.

Rutherford: Ernest Rutherford (principios del siglo XX) propuso que los átomos tienen un núcleo central donde se encuentra el mayor porcentaje de su masa y toda su carga positiva. Los electrones, de carga negativa, giran alrededor de este núcleo.

Bohr: Niels Bohr (principios del siglo XX) perfeccionó el modelo de Rutherford, postulando que el electrón gira en órbitas circulares permitidas en las que no emite energía. No puede haber electrones entre dos de estas órbitas. Los electrones tienen una cantidad de energía determinada en cada órbita, mayor cuanto más lejos están del núcleo. Por eso, Bohr llamó a cada órbita nivel de energía. Los electrones pueden saltar de unas órbitas a otras, ganando o perdiendo energía.

Conceptos Fundamentales de la Estructura Atómica

Número Atómico (Z): El número atómico, representado por Z, es el número de protones de un átomo y es característico de cada elemento químico.

Número Másico (A): El número másico, representado por A, es la suma del número de protones (Z) y de neutrones (N) que tiene un átomo. Se concentra principalmente en el núcleo.

Ion: Un átomo neutro tiene la misma cantidad de carga positiva que negativa. Un ion es un átomo o grupo de átomos cargados eléctricamente. Si un átomo o grupo de átomos pierde algún electrón, queda cargado con carga positiva; es un ion con carga positiva o catión. Si un átomo o grupo de átomos gana algún electrón, queda cargado con carga negativa; es un ion con carga negativa o anión.

Isótopos: Los isótopos son átomos de un mismo elemento químico y, por tanto, tienen el mismo número de protones, pero tienen distinto número de neutrones; es decir, tienen el mismo número atómico (Z) y diferente número másico (A).