Primeras concepciones del átomo

Demócrito (460-370 a.C.): Propuso la idea de que la materia estaba formada por partículas indivisibles llamadas «átomos», con vacío entre ellas.

Aristóteles (384-322 a.C.): Postuló que la materia se constituía por la combinación de cuatro elementos: fuego, aire, tierra y agua.

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794): Observó que los materiales se unen según relaciones sencillas.

John Dalton (1766-1844): Formuló el primer modelo atómico con base científica, que se resume en:

• Los elementos están formados por partículas muy pequeñas e indivisibles llamadas átomos.
• Todos los átomos de un elemento químico son idénticos.
• Los átomos de diferentes elementos químicos son distintos.
• Los átomos son indestructibles y retienen su identidad en los cambios químicos.
• Los compuestos se forman cuando átomos de diferentes elementos se combinan entre sí, en una relación de números enteros sencilla.

Descubrimientos a finales del siglo XIX y principios del XX

A finales del siglo XIX, experimentos sobre la conducción de la electricidad en gases llevaron al descubrimiento de los «rayos catódicos».

J.J. Thomson (1856-1940): Tras descubrir el electrón, propuso un modelo atómico en el que la carga positiva se distribuía como una nube, con los electrones embebidos en ella para neutralizar la carga.

Experimento de Rutherford: Al bombardear una lámina de oro con partículas alfa, Rutherford observó que algunas partículas se desviaban significativamente. Esto lo llevó a proponer un nuevo modelo.

E. Rutherford (1871-1937): Describió el átomo con un núcleo central pequeño, de carga positiva y que contiene casi toda la masa del átomo. Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares. La suma de las cargas negativas de los electrones iguala la carga positiva del núcleo.

El modelo de Bohr y sus modificaciones

El modelo de Rutherford presentaba inconsistencias con la teoría electromagnética y no explicaba los espectros atómicos.

Niels Bohr (1885-1962): En 1913, propuso un modelo atómico basado en tres postulados:

• Primer Postulado: Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas estacionarias sin emitir energía.
• Segundo Postulado: Los electrones solo pueden girar en órbitas donde el momento angular es un múltiplo entero de ħ (h/2π).
• Tercer Postulado: El electrón emite o absorbe energía solo al cambiar de una órbita permitida a otra, emitiendo o absorbiendo un fotón.

Modelo atómico de Sommerfeld: Para explicar las deficiencias del modelo de Bohr con átomos más complejos que el hidrógeno, Sommerfeld propuso subniveles energéticos, órbitas no circulares y velocidades cercanas a la de la luz. Introdujo el número cuántico azimutal (l), que determina la forma de los orbitales (s, p, d, f).

El modelo cuántico del átomo

De Broglie (1923): Propuso la dualidad onda-partícula para los electrones.

Heisenberg (1927): Enunció el principio de indeterminación.

Schrödinger (1927): Presentó un modelo matemático del átomo basado en el comportamiento ondulatorio del electrón, donde se estudia la probabilidad de encontrar un electrón en un volumen determinado (orbital).