Los Modelos Atómicos: Una Mirada a su Evolución

Modelo Atómico de Dalton

El modelo atómico de Dalton, propuesto en el siglo XIX, representaba al átomo como una esfera compacta, indivisible e indestructible. Dalton postuló los siguientes principios:

• Los elementos químicos están formados por partículas muy pequeñas e indivisibles llamadas átomos.
• Los átomos del mismo elemento son iguales tanto en su masa como en el resto de sus propiedades.
• Los átomos de elementos diferentes son diferentes en su masa y en el resto de propiedades.
• Los átomos de elementos diferentes se unen entre sí para formar compuestos.
• En las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, solo se reorganizan dando nuevas sustancias.

Actualmente, se sabe que este modelo presenta algunos errores:

• El primer postulado no se ajusta a la realidad debido al descubrimiento de las partículas subatómicas: electrón, protón y neutrón. Por lo tanto, el átomo está formado a su vez por otras partículas.
• El segundo postulado no se cumple con el descubrimiento de los isótopos, átomos del mismo elemento con masas distintas; por lo tanto, no son totalmente iguales.

Modelo Atómico de Thomson

J.J. Thomson descubrió el electrón utilizando tubos de vacío. En 1898, propuso un modelo en el que los electrones estaban en reposo dentro del átomo, y el conjunto era eléctricamente neutro. A este modelo se le conoció como el «modelo del pudín de pasas«. Thomson dedujo que el átomo era neutro y explicó la formación de iones.

Modelo Atómico de Rutherford

El modelo atómico de Rutherford, propuesto a principios del siglo XX, describe al átomo con las siguientes características:

• Cada átomo contiene un centro diminuto con carga positiva y casi toda su masa, llamado núcleo atómico.
• Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares.
• Los átomos están constituidos en su mayoría por espacios vacíos, por eso la mayoría de las partículas alfa atraviesan la lámina sin desviarse.

Sin embargo, este modelo presentaba un error importante: un cuerpo en movimiento cargado eléctricamente emite energía, por lo tanto, el electrón perdería energía y caería hacia el núcleo. Además, la masa de protones y electrones era menor que la del átomo en conjunto, por lo que debía existir una partícula que compensara la variación (el neutrón), como predijo Rutherford. En 1932, J. Chadwick identificó esta partícula: una partícula sin carga eléctrica y masa muy similar a la del protón, a la que se le llamó neutrón.

Por tanto, en el núcleo están los protones y los neutrones. Como los protones y los neutrones tienen una masa aproximadamente 2000 veces mayor que la del electrón, casi toda la masa del átomo está concentrada en el núcleo. Además, el núcleo ocupa un volumen unas 10.000 veces menor que el volumen total del átomo. Si hiciéramos un átomo tan grande como un estadio de fútbol, el núcleo sería como una aceituna en el centro del campo y los electrones serían como cabezas de alfiler moviéndose por las gradas. A este modelo se le llamó modelo nuclear (por tener núcleo) y también modelo planetario (por su parecido con un sistema solar).

Modelo Atómico de Bohr

El modelo atómico de Bohr es una modificación del modelo de Rutherford. Bohr propuso que:

• El electrón solo gira en determinadas órbitas estacionarias de radios definidos.
• Mientras los electrones permanezcan en una determinada órbita estacionaria, no ganan ni pierden energía.
• Cuanto más alejada esté la órbita del núcleo, mayor será su energía.
• Solo se absorbe o emite energía cuando un electrón pasa de una órbita a otra.
• Los electrones podían girar también en órbitas elípticas y en distintos planos del espacio.