Evolución Histórica del Modelo
Atómico
Modelo Atómico de John Dalton:
Dalton propuso
su teoría por medio de los siguientes principios:
La materia esta compuesta por atomos que son individuales y no
pueden transformarse unos en otros. No pueden ser creados ni
destruidos.
Los elementos se hallan constituidos por atomos.
Los atomos de un mismo elemento son
idénticos en tamaño, forma, masa y todas las demas
cualidades, pero diferentes a los atomos de los otros elementos. Dos o mas elementos, pueden combinarse de diferentes maneras
para formar mas de una clase de compuestos.
Modelo Atómico de John Thomson
Luego del descubrimiento del
electrón en 1897 por Joseph John Thomson, se
determinó que la materia se componía de dos partes, una negativa
y una positiva. La parte negativa estaba constituida por electrones, los cuales
se encontraban según este 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.
Posteriormente Jean Perrin propuso un modelo
modificado a partir del de Thomson donde las «pasas» (electrones)
se situaban en la parte exterior del
«pastel» (la carga positiva).
Para explicar la formación de iones,
positivos y negativos, y la presencia de los electrones dentro de la estructura
atómica, Thomson ideó un atomo
parecido a un pastel de frutas. Una nube positiva que contenía las
pequeñas partículas negativas (los electrones) suspendidos en ella. El número de cargas negativas
era el adecuado paraneutralizar la carga positiva. En el caso de que el
atomo 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.
Modelo Atómico de Ernest Rutherford
Separa el núcleo con carga positiva de los electrones con carga
negativa. Los electrones estarían en órbitas circulares o
elípticas alrededor del núcleo. El neutrón se añadió al modelo en 1920 de
forma teórica y fue descubierto experimentalmente en 1932.
Es la imagen visual que todos tenemos del atomo moderno, pero
contradecía las leyes de Maxwell del electromagnetismo por las que las
partículas cargadas en movimiento deberían emitir fotones
continuamente. Por ello los electrones deberían perder energía y
caer al núcleo del atomo.
Modelo Atómico de Niels Bohr:
Bohr supuso que los electrones estan dispuestos en capas definidas, o
niveles cuanticos, a una distancia considerable del núcleo.
La disposición de los electrones se denomina configuración
electrónica. El número de electrones es igual al número
atómico del
atomo. La primera capa esta completa cuando contiene dos
electrones, en la segunda caben un maximo de
ocho, y las capas sucesivas pueden contener cantidades cada vez mayores. Los
“últimos” electrones, los mas externos o los
últimos en añadirse a la estructura del atomo, determinan el comportamiento
químico del
atomo.
Modelo atómico de Sommerfeld
Se incluyen subniveles dentro de laestructura del atomo de Bohr.
Caracteriza a los electrones como corriente eléctrica y
no explica por qué las órbitas han de ser elípticas.
Louis Victor Broglie trató de
racionalizar la doble naturaleza de la materia y la energía, probando
que ambas estan formadas de corpúsculos y tienen propiedades
ondulatorias.
Werner Karl Heisenberg desarrolló un
sistema de mecanica cuantica donde la formulación
matematica se basaba en las frecuencias y amplitudes de las radiaciones
absorbidas y emitidas por el atomo y en los niveles de energía del sistema
atómico.
Erwin Schrödinger desarrolló una rigurosa descripción
matematica de las ondas estacionarias discretas que describen la
distribución de los electrones dentro del atomo. Demostró que su teoría era el equivalente en
matematicas a las teorías de mecanica matricial que
había formulado Werner Heisenberg. Juntas, sus teorías
constituyeron en buena medida la base de la mecanica cuantica. Su aportación al desarrollo de la mecanica
cuantica fue su investigación que incluía importantes
estudios sobre los espectros atómicos, la termodinamica
estadística y la mecanica ondulatoria.
Modelo de Dirac
El modelo de Dirac usa supuestos muy
similares al modelo de Schrödinger aunque su punto de partida es
una ecuación relativista para la función de onda,
la ecuación de Dirac. El modelo de Dirac permite incorporar de
manera mas natural el espín del
electrón. Predice niveles energéticos similares al modelo de
Schrödinger proporcionando las correcciones relativistas adecuadas.