Modelos atómicos

Evolución de los modelos atómicos

Ya vimos antes, que Dalton propuso un modelo atómico en el que los átomos se presentaban como esferas macizas de materia, pero que la creación de la electrolisis hizo pensar a los científicos que los átomos debían tener una estructura interna de naturaleza eléctrica.

-Naturaleza eléctrica de la materia
Desde hacia mucho tiempo se conocían fenómenos, como la electrización de los objetos por frotamiento, que se explicaban por la acumulación y transferencia de carga eléctrica de un objeto a otro; pero se ignoraba la naturaleza material de la carga eléctrica.

Al frotar dos objetos pueden electrizarse de manera que quedan cargados y son capaces, por ejemplo, de atraer trocitos de papel.

Lo que sí se sabía sobre las cargas eléctricas era:

• Hay cargas eléctricas de dos tipos, simbolizadas como positivas (+) y negativas (-).
• Las cargas eléctricas de distinto tipo se atraen, mientras que las de igual tipo se repelen.
• Las cargas eléctricas pueden pasar de un objeto a otro.
• A menor distancia entre las cargas, tanto mayor será la fuerza de atracción o de repulsión.

-Modelo atómico de Thomson


El físico británico J. J. Thomson (1856-1940) descubrió en 1897 una partícula subatómica, el electrón, que presentaba la propiedad de tener carga eléctrica. Thomson descubrió que los electrones son partículas muy pequeñas con carga eléctrica negativa y propuso en 1904 un modelo atómico acorde con el nuevo descubrimiento. Este modelo recibe el nombre vulgar de "pudin de pasas".

Los átomos están formados por electrones, con carga eléctrica negativa, distribuidos por una esfera de materia de carga positiva, de forma que, globalmente, el átomo es eléctricamente neutro.

El tamaño de un átomo se estimó y se llegó a la conclusión de que tenía un diámetro del orden de los  10⁻¹⁰ m. Para que te hagas una idea: una raya de lápiz de 1 cm de longitud contiene unos 63 millones de átomos de carbono en fila.

-Modelo atómico de Rutherford
En 1908, el físico E. Rutherford (1871-1937) dirigió unos experimentos que le llevaron a elaborar otro modelo atómico.

Al lanzar a gran velocidad unas partículas de tamaño atómico y carga positiva contra una película de oro muy fina, se observó que la mayoría la atravesaban pero que algunas se desviaban más de  90º.

Experimento dirigido por E. Rutherford que evidenció la
existencia del núcleo atómica.

Por eso Rutherford concluyó que casi toda la materia estaba acumulada en un pequeño volumen, el núcleo, y el resto del átomo estaba practicamente vacío.

El modelo de Rutherford, acorde con estos experimentos, consideraba que:

• Los átomos tienen dos zonas diferenciadas: el núcleo atómico y la corteza electrónica.
• El núcleo es muy pequeño comparado con el átomo pero contiene casi toda la masa y toda la carga positiva.
• Los electrones giran alrededor del núcleo en un espacio mucho mayor. El número de electrones es tal que iguala la carga positiva del núcleo, y el átomo es eléctricamente neutro

Posteriormente, se descubrió que los átomos contenían dos partículas subatómicas más, además de los electrones: los protones y los neutrones.

Los protones tienen igual carga eléctrica que los electrones, pero positiva, y una masa mucho mayor (unas 1835 veces mayor). Los neutrones no tienen carga eléctrica, y su masa es casi idéntica a la del protón. Los protones y neutrones se encuentran juntos con el núcleo.