Evolución de los Modelos Atómicos: De Dalton al Modelo Nuclear de Rutherford

Evolución de los Modelos Atómicos

El estudio de la materia ha evolucionado a lo largo de la historia mediante diversos postulados y descubrimientos experimentales que explican la estructura del átomo.

Modelo Atómico de Dalton

La primera teoría atómica con carácter científico fue propuesta por el químico británico John Dalton en 1803. Sus ideas fundamentales son las siguientes:

• La materia está constituida por átomos.
• Los átomos son indivisibles y no se modifican en las reacciones químicas.
• Todos los átomos de un mismo elemento químico son iguales entre sí.
• Los átomos de diferentes elementos químicos son distintos.
• Los compuestos están formados por la unión de átomos de distintos elementos.

Modelo Atómico de Thomson

Diversos fenómenos físicos y químicos demostraron la existencia de una relación directa entre la constitución de la materia y la electricidad. Por ejemplo:

• Algunos cuerpos adquieren carga eléctrica cuando son frotados con lana o seda.
• Determinados compuestos químicos se descomponen en sus elementos constituyentes mediante el paso de la corriente eléctrica.
• Al aplicar un elevado potencial eléctrico a un gas encerrado en un recipiente a baja presión, se generan partículas con carga eléctrica.

En 1897, el físico inglés J. J. Thomson demostró que en las descargas eléctricas a través de gases se producían partículas con carga eléctrica negativa que resultaban idénticas para cualquier gas ensayado. Thomson denominó a estas partículas electrones y concluyó que el electrón era un constituyente fundamental del átomo.

A partir de este hallazgo, Thomson propuso un modelo atómico constituido por partículas con carga eléctrica negativa incrustadas en una masa fluida de carga eléctrica positiva, dando como resultado un átomo eléctricamente neutro. El descubrimiento del electrón probó que el átomo no es indivisible, sino que está constituido por partículas subatómicas.

El Experimento de Rutherford

En 1911, el físico británico Ernest Rutherford y su colaborador, el físico alemán Hans Geiger, bombardearon una fina lámina de oro con partículas alfa (las cuales poseen carga positiva) a modo de proyectiles. Durante la experiencia, observaron que la mayoría de las partículas atravesaban la lámina sin desviarse, algunas sufrían desviaciones notables y unas pocas rebotaban.

Para explicar este fenómeno, Rutherford propuso el modelo atómico nuclear, el cual postula que la mayor parte de la masa del átomo se encuentra concentrada en una región central sumamente pequeña, mientras que el resto del átomo permanece prácticamente vacío.

Modelo Atómico Nuclear

El modelo nuclear describe el átomo divido en dos partes fundamentales:

1. El Núcleo

Es sumamente diminuto en comparación con el volumen total del átomo y concentra casi la totalidad de su masa. El núcleo está compuesto por:

• Protones: poseen carga positiva (+).
• Neutrones: no poseen carga eléctrica; su masa es ligeramente superior a la del protón.

Por consiguiente, el núcleo posee carga eléctrica neta positiva.

2. La Corteza

Es el espacio periférico donde los electrones se mueven alrededor del núcleo. Los electrones tienen carga negativa (-) y su masa es aproximadamente 2000 veces menor que la del protón.

Los átomos contienen el mismo número de electrones en la corteza que de protones en el núcleo; en consecuencia, son entidades eléctricamente neutras.