Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico

¿Qué ocurriría si dividiéramos un trozo de materia muchas veces? ¿Llegaríamos a una parte indivisible o podríamos seguir dividiendo sin parar? esto se preguntaron los filósofos de la antigua Grecia, solo que ellos no experimentaban, llegaban a sus conclusiones solo pensando.

En este artículo vamos a analizar el proceso histórico del desarrollo del modelo atómico. Agradecemos la aportación de la maestra Sandra Sánchez Torres que nos brindó asesoría para realizar este tema.

Un modelo atómico es la representación de las partes que tiene un átomo y de cómo están distribuidas para formarlo. En el transcurso del tiempo ha habido diferentes modelos atómicos.

Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico

Demócrito y las primeras concepciones del átomo

Demócrito (460 a.C-370 a.C) pensaba que se llegaría a un punto en donde la materia no se pudiera dividir más y a esto lo llamó átomo.
Para él: los átomos son eternos, siempre están en continuo movimiento y son indestructibles. Demócrito en su modelo, dio a entender que los cuerpos están conformados únicamente por dos elementos, los átomos que son los que dan forma a los mismos, y el vacío existente entre los ellos.

Demócrito y Leucipo fueron los padres del atomismo y sostenían que:

Todo está hecho de átomos. Si se divide muchas veces una sustancia se llegará a tener un átomo.
Las propiedades de la materia varían de acuerdo a la manera en que se agrupan los átomos.
Los átomos no pueden verse porque son muy pequeños.

John Dalton

En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba la idea de Demócrito, pero además incluía pruebas científicas de laboratorio.

Dalton propuso que la materia está formada por partículas indivisibles llamadas átomos.

Todos los átomos de un mismo elemento químico son iguales entre sí y diferentes a los átomos de otros elementos.
Los compuestos se forman al unirse los átomos de dos o más elementos en proporciones constantes y sencillas.
También creía que en las reacciones químicas los átomos se intercambian, pero ninguno desaparece ni se transforma.

Las experiencias demostraban que la materia podía ganar o perder cargas eléctricas. La siguiente pregunta que había que responder era ¿las cargas eléctricas forman parte de los átomos?

Thomson

Thomson encontró las partículas con carga eléctrica negativa y las llamó electrones. Él pensó que el átomo era una esfera maciza de carga positiva con electrones incrustrados. El modelo de Thomson se conoce como «pastel de pasas» porque así pensó que eran los electrones como pasas incrustradas en un pan.

Con este modelo se pudo explicar la electrización, pues la cantidad de electrones determinaba si un cuerpo tenía carga positiva o negativa. Y la formación de iones.

Un ión es un átomo que ha ganado o perdido uno o más electrones. Los electrones se ganan o pierden con relativa facilidad, pero el número de protones siempre es fijo para cada átomo.

Si un átomo pierde electrones gana carga positiva y es un catión, si gana electrones adquiere carga negativa y es un anión.

Rutherford y sus aportaciones

Rutherford descubrió el protón: una partícula que tiene la misma carga que el electrón, pero positiva y con una masa 1840 veces mayor que el electrón.

Elaboró otro modelo atómico y postuló que:

el átomo tiene un núcleo central en el que están concentrada la carga positiva y casi toda la masa.
La carga positiva de los protones se compensa con la carga negativa de los electrones que están fuera del núcleo.
El núcleo contiene protones en igual número que electrones.
Los electrones giran a mucha velocidad en torno al núcleo y están separados por una gran distancia.

La suma de la masa de protones y electrones no coincide con la masa total del átomo por lo que supuso que debía existir otro tipo de partículas. Hoy sabemos que son los neutrones, pero eso lo descubrió Chadwick en 1933

Aportaciones de Bohr

En 1913, Bohr presentó el primer modelo cuántico basado en la cuantización de la energía. El postuló que: un electrón se mueve en una órbita circular alrededor del núcleo, que en cada órbita hay determinada energía, que los electrones no irradian energía al girar en torno al núcleo, que el átomo emite o absorbe energía cuando un electrón salta de una órbita a otra. En estos saltos el electrón no pasa por ninguna órbita intermedia y se producen de forma espontánea.

Chadwick y el neutrón

En 1932, Chadwick descubrió el neutrón, la partícula que Rutherfod pensó que existiría pero que no pudo descubrir. El neutrón no tiene carga eléctrica. Ahora el átomo estaba completo. Este descubrimiento fue decisivo para la creación de la bomba atómica. Chadwick formó parte del Proyecto Manhattan en 1945 en Estados Unidos.

En el modelo actual, conocido como mecánico-cuántico, se sustituye la idea de que el electrón se sitúa en determinadas capas de energía por la de orbital, que es un espacio con la máxima probabilidad de encontrar al electrón.

La tabla periódica de los elementos

Los elementos se ordenaron en una tabla periódica. Mendeleiv publicó en 1869 la primera tabla periódica basado en la hipótesis de que las propiedades de los elementos son función periódica de sus pesos atómicos. Inicialmente la tabla contenía 63 elementos y ahora tenemos 118, pero esto puede aumentar porque hay elementos sintéticos que el hombre va creando en el laboratorio.

La tabla periódica nos da información sobre: el símbolo de cada elemento, su estado más común, su nombre, su número y masa atómica y cómo están distribuidos los electrones en sus órbitas.