Modelo atómico de ThomsonEl modelo atómico de Thomson es una teoría sobre la estructura atómica propuesta en 1904

por Joseph John Thomson, quien descubrió el electrón1 en 1898, mucho antes del descubrimiento

del protón y del neutrón. En dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga

negativa en un átomo positivo, como un pudin de pasas.2 Postulaba que los electrones se distribuían

uniformemente en el interior del átomo suspendidos en una nube de carga positiva. El átomo

considera como una esfera con carga positiva con electrones repartidos como pequeños granulos.

La herramienta principal con la que contó Thomson para su modelo atómico fue la electricidad.

El nuevo modelo atómico usó la amplia evidencia obtenida gracias al estudio de los rayos catódicos a lo largo de la segunda mitad delsiglo XIX. Si bien el modelo atómico de Dalton daba debida cuenta de la formación de los procesos químicos, postulando átomos indivisibles, la evidencia adicional suministrada por los rayos catódicos sugería que esos átomos contenían partículas eléctricas de carga negativa. El modelo de Dalton ignoraba la estructura interna, pero el modelo de Thomson aunaba las virtudes del modelo de Dalton y simultáneamente podía explicar los hechos de los rayos catódicos.

Si bien el modelo de Thomson explicaba adecuadamente muchos de los hechos observados de

la química y los rayos catódicos, hacía predicciones incorrectas sobre la distribución de la

carga positiva en el interior de los átomos. Las predicciones del modelo de Thomson resultaban

incompatibles con los resultados del experimento de Rutherford,3que sugería que la carga

positiva estaba concentrada en una pequeña región en el centro del átomo, que es lo que se

conoció como núcleo atómico. El modelo siguiente fue elmodelo atómico de Rutherford.4

Otro hecho que el modelo de Thomson había dejado por explicar era la regularidad de la tabla

periódica de Mendeleiev. Los modelos de Bohr, Sommerfeld y Schrödinger finalmente

explicarían las regularidades periódicas en las propiedades de los elementos químicos de la

tabla, como resultado de una disposición más estructurada de los electrones en el átomo, que

ni el modelo de Thomson ni el modelo de Rutherford habían considerado...

Modelo atómico de Dalton

Varios átomos y moléculas representados en A New System of Chemical Philosophy (1808 de John Dalton )

El modelo atómico de Dalton surgido en el contexto de la química, fue el primer modelo atómico

con bases científicas, formulado entre 1803 y 1807 por John Dalton. El siguiente modelo fue

el modelo atómico de Thomson.

El modelo permitió aclarar por primera vez por qué las sustancias químicas reaccionaban

en proporciones estequiométricas fijas (Ley de las proporciones constantes), y por qué cuando dos

sustancias reaccionan para formar dos o más compuestos diferentes, entonces las proporciones de

estas relaciones son números enteros (Ley de las proporciones múltiples). Por ejemplo 12 g de

carbono (C), pueden reaccionar con 16 g de oxígeno (O2) para formarmonóxido de carbono (CO) o

pueden reaccionar con 32 g de oxígeno para formar dióxido de carbono (CO2). Además el modelo

aclaraba que aun existiendo una gran variedad de sustancias diferentes, estas podían ser

explicadas en términos de una cantidad más bien pequeña de constituyentes elementales o

elementos. En esencia, el modelo explicaba la mayor parte de la química de fines del siglo XVIII y

principios del siglo XIX, reduciendo una serie de hechos complejos a una teoría combinatoria

realmente simple.

Dalton explicó su teoría formulando una serie de enunciados simples:1

1. La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son

indivisibles y no se pueden destruir.

2. Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen la misma masa y

propiedades. Los átomos de diferentes elementos tienen masas diferentes.

Comparando las masas de los elementos con los del hidrógeno tomado como la

unidad propuso el concepto de peso atómico relativo.

3. Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las reacciones

químicas.

4. Los átomos, al combinarse para formar compuestos guardan relaciones simples.

5. Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y

formar más de un compuesto.

6. Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos

distintos.

La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas “átomos”. Estos átomos no se

pueden dividir ni romper, no se crean ni se destruyen en ninguna reacción química, y nunca

cambian.

Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen la misma masa y dimensiones.

Por ejemplo: todos los átomos de hidrógeno son iguales.

Por otro lado, los átomos de elementos diferentes son diferentes. Por ejemplo: los átomos

de oxígeno son diferentes a los átomos de hidrógeno.

Los átomos pueden combinarse para formar compuestos químicos. Por ejemplo: los átomos de

hidrógeno y oxígeno pueden combinarse y formar moléculas de agua.

Modelo atómico de RutherfordEl modelo atómico de Rutherford es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna

del átomo propuesto por el químico y físico británico-neozelandés Ernest Rutherford para explicar

los resultados de su "experimento de la lámina de oro", realizado en 1911.

El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos

partes: la "corteza", constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un

"núcleo" muy pequeño; que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.

Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña

de cargas positivas que impedían el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo modelo en el cual

el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la

zona extranuclear se encuentran los electrones de carga negativa.

Antes de que Rutherford propusiera su modelo atómico, los físicos aceptaban que las cargas

eléctricas en el átomo tenían una distribución más o menos uniforme. Rutherford trató de ver

cómo era la dispersión de las partículas alfa por parte de los átomos de una lámina de oro muy

delgada. Los ángulos resultantes de la desviación de las partículas supuestamente aportarían

información sobre cómo era la distribución de carga en los átomos. Era de esperar que, si las

cargas estaban distribuidas uniformemente según el modelo atómico de Thomson, la mayoría

de las partículas atravesarían la delgada lámina sufriendo sólo ligerísimas deflexiones,

siguiendo una trayectoria aproximadamente recta. Aunque esto era cierto para la mayoría de

las partículas alfa, un número importante de estas sufrían deflexiones de cerca de 180º, es

decir, prácticamente salían rebotadas en dirección opuesta a la incidente.

Rutherford pensó que esta fracción de partículas rebotadas en dirección opuesta podía ser

explicada si se suponía la existencia de fuertes concentraciones de carga positiva en el átomo.

La mecánica newtoniana en conjunción con la ley de Coulomb predice que el ángulo de

deflexión de una partícula alfa relativamente liviana por parte de un átomo de oro más pesado,

depende del "parámetro de impacto" o distancia entre la trayectoria de la partícula y el núcleo:1