Historia de los Modelos atómicos

 ATOMOS

El concepto de átomo existe desde la Antigua Grecia propuesto por los filósofos griegos Demócrito, Leucipo y Epicuro, sin embargo, no se generó el concepto por medio de la experimentación sino como una necesidad filosófica que explicara la realidad, ya que, como proponían estos pensadores, la materia no podía dividirse indefinidamente, por lo que debía existir una unidad o bloque indivisible e indestructible que al combinarse de diferentes formas creara todos los cuerpos macroscópicos que nos rodean.

En química y física, átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos. El átomo es la parte más pequeña de la materia que conserva todavía las características de un elemento. Sin embargo con el desarrollo de la física nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas.

Su denso núcleo representa el 99.9% de la masa del átomo, y está compuesto de bariones llamados protones y neutrones, rodeados por una nube de electrones, que -en un átomo neutro- igualan el número de protones.

El núcleo del átomo es su parte central. Tiene carga positiva, y en él se concentra casi toda la masa del mismo. Sin embargo, ocupa una fracción muy pequeña del volumen del átomo: su radio es unas diez mil veces más pequeño.

Los Protones: son partícula con carga eléctrica positiva igual a una carga elemental, y una masa de 1,67262 × 10^–27 kg.

Los Neutrones: son partículas carentes de carga eléctrica, y con una masa un poco mayor que la del protón (1,67493 × 10^–27 kg).

Alrededor del núcleo se encuentran los electrones que son partículas elementales de carga negativa igual a una carga elemental y con una masa de 9,10 × 10^–31 Kg.

Modelos atómicos:

Muchos son los aportes de diferentes personajes para llegar al modelo atómico actual, si revisamos la historia encontraremos como cada modelo pensado ha servido de base para el siguiente.

Las primeras ideas sobre los átomos, no fueron muy aceptadas en su época y transcurrieron unos 2200 años para que otros personajes, tomaran estos aportes en serio y sobre ellos empezar a construir nuevos modelos sobre las partículas que conforman la materia.

A continuación les presento un resumen de algunos  modelos atómicos hasta llegar al actual.

LEUCIPO Y DEMÓCRITO:  (450 a.C) Grecia. Postularon la existencia de átomos indivisibles e indestructibles, como constituyentes de la materia. JOHN DALTON: Físico y Químico Ingles (1766-1844), establece que los átomos de diferentes elementos tienen pesos atómicos distintos. Propone el concepto de peso atómico. JOSEPH JOHN THOMSON: Físico Ingles (1856-1940), destaca la naturaleza eléctrica de la materia y pone de manifiesto la presencia de electrones. Descubre el electrón,los cuales se encontraban según este modelo inmersos en una masa de carga positiva a manera de pasas en un pastel  o uvas en gelatina. JEAN PERRIN: Físico Francés (1870-1942) Propone que las cargas positivas están en el centro del átomo y que las cargas negativas están en el exterior. Modifico el modelo de Thompson  y dijo que  las "pasas" (electrones) se situaban en la parte exterior del "pastel" (la carga positiva). ERNEST RUTHERFORD: Físico Neozelandés (1871-1937) Descubre el núcleo del átomo y lo representa como una zona central de gran densidad y pequeñez , indica que el núcleo es el responsable de la masa del átomo y de la carga positiva. Propone el modelo planetario atómico. predijo la existencia del neutrón en el año 1920 NIELS BOHR: Físico Danés (1885-1962) Establece un modelo exacto para el hidrógeno , se basa en las ideas de Max Planck. Para él, el átomo consta de niveles circulares de energía. Propone el modelo de orbitas circulares. Las órbitas están cuantizadas (los e- pueden estar solo en ciertas órbitas) ARNOLD SOMMERFELD: Físico alemán (1868-1951)Modifica el modelo de Bohr, indicando que las capas tienen subniveles o subpisos, se basa en la teoría de la Relatividad de Einstein. Propone el modelo de orbitas circulares y elípticas. ERWIN SCHORODINGER: Físico Austríaco. Deduce una ecuación matemática en donde el electrón es trazado de acuerdo con la mecánica ondulatoria, basándose en los conceptos modernos de la estructura atómica. Propone el modelo de nube electrónica u ondulatoria. 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.

PROBLEMAS QUE EFRENTARON LO MODELOS ATOMICOS: Modelo de 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: 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. Sin embargo desapareció ya que no explica los rayos catódicos, la radioactividad ni la presencia de los electrones (e-) o protones (p+). MODELO ATOMICO DE RUTHERFORD Por desgracia, el modelo atómico de Rutherford presentaba varias incongruencias: Contradecía las leyes del electromagnetismo de James Clerk Maxwell, las cuales estaban muy comprobadas mediante datos experimentales. Según las leyes de Maxwell, una carga eléctrica en movimiento (en este caso el electrón) debería emitir energía constantemente en forma de radiación y llegaría un momento en que el electrón caería sobre el núcleo y la materia se destruiría. Todo ocurriría muy brevemente. No explicaba los espectros atómicos. MODELO ATOMICO DE BOHR 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. Bohr no puede explicar la existencia de órbitas estables y para la condición de cuantización. Bohr encontró que el momento angular del electrón es h/2π por un método que no puede justificar.