La Evolución de los Modelos Atómicos: De Dalton a Rutherford y la Estructura Nuclear

Modelos Atómicos Fundamentales y Conceptos Clave

Postulados de John Dalton (1808)

Dalton propuso la primera teoría atómica moderna, basada en los siguientes postulados:

1. La materia está constituida por átomos.
2. Los átomos son indivisibles y no se modifican en las reacciones químicas.
3. Todos los átomos de un mismo elemento químico son idénticos en masa y propiedades.
4. Los átomos de elementos químicos diferentes tienen masa y propiedades diferentes.
5. Los compuestos están formados por la unión de átomos de distintos elementos.
6. En las reacciones químicas, los átomos se recombinan en la proporción numérica más sencilla posible.

El Modelo Atómico de J.J. Thomson (Modelo del Pudín de Pasas)

Thomson propuso un modelo atómico que explicaba la existencia de partículas subatómicas:

• El átomo está formado por partículas con carga eléctrica negativa (electrones).
• Estas partículas están inmersas en un fluido o masa de carga eléctrica positiva.
• El resultado global es un átomo eléctricamente neutro.

Este modelo explicaba los fenómenos conocidos hasta entonces:

• La materia es eléctricamente neutra.
• Los electrones salían de los átomos al someterlos a potenciales eléctricos intensos.
• Los electrones eran idénticos para todo tipo de átomo.

(Este modelo es conocido popularmente como el modelo de la “bola” o “pudín de pasas”).

El Experimento de Rutherford y el Modelo Nuclear

Rutherford y su colaborador H. Geiger realizaron el famoso experimento de la lámina de oro:

• Lanzaron partículas alfa (que tienen carga eléctrica positiva) a modo de proyectiles sobre una lámina muy delgada de oro.
• La mayoría de las partículas alfa atravesaban la lámina sin desviarse.
• Algunas se desviaban, cambiando de dirección.
• Unas pocas parecían rebotar.

El Modelo Atómico Nuclear (Rutherford)

A partir de los resultados de su experimento, Rutherford propuso el Modelo Atómico Nuclear, que sitúa la mayor parte de la masa del átomo concentrada en una zona muy pequeña (el núcleo). Este modelo supone que el resto del átomo está prácticamente vacío.

El modelo atómico nuclear distingue dos partes fundamentales en el átomo:

• Núcleo:
  • Es muy pequeño en comparación con el volumen total del átomo.
  • Concentra casi toda su masa.
  • Contiene dos tipos de partículas: los protones (con carga positiva) y los neutrones (eléctricamente neutros).
  • El núcleo tiene carga eléctrica positiva.
  • La masa del neutrón es ligeramente superior a la del protón.
• Corteza:
  • Es la zona donde los electrones se mueven en torno al núcleo.
  • Los electrones tienen carga eléctrica negativa.

Conceptos Fundamentales de la Estructura Atómica

Iones (Catión y Anión)

Un Ión es un átomo que ha perdido o ganado electrones en su corteza, adquiriendo así una carga eléctrica neta.

• Catión: Ión con carga positiva (ha perdido electrones).
• Anión: Ión con carga negativa (ha ganado electrones).

Isótopos y Cálculo de Partículas

Los Isótopos son átomos que tienen el mismo número atómico (mismo número de protones) pero distinto número másico (distinto número de neutrones).

Número de neutrones: Se calcula restando el número atómico al número másico.