Los modelos atómicos

 LOS MODELOS ATÓMICOS

¿Qué son los modelos atómicos?

Se conoce como modelos atómicos a las distintas representaciones mentales de la estructura y funcionamiento de los átomos, desarrolladas a lo largo de la historia de la humanidad, a partir de las ideas que en cada época se manejaban respecto a de qué estaba hecha la materia.

Los primeros modelos atómicos datan de la antigüedad clásica, en Grecia cuando los filósofos y naturalistas comenzaron a cuestionarse y deducir la composición de las cosas que existen, y los más recientes (y considerados actualmente como valederos) fueron desarrollados en el siglo XX, época en que se vieron los primeros adelantos reales en materia de manipulación atómica: las bombas nucleares y las centrales nucleares de energía eléctrica.

Modelo atómico de Demócrito (450 a.C.)

Demócrito bajo la tutoría de su maestro Leucipo propuso que el mundo estaba formado por partículas mínimas e indivisibles, de existencia eterna, homogénea e incompresible, cuyas únicas diferencias eran de forma y tamaño, nunca de funcionamiento interno. Estas partículas se bautizaron como átomos, palabra que proviene del griego ἄτομοι y significa “indivisible”.

Según Demócrito, las propiedades de la materia estaban determinadas por el modo en que los átomos se agrupaban. Filósofos posteriores como Epicuro añadieron a la teoría el movimiento azaroso de los átomos.

Modelo atómico de Daltón (1803 d.C.)

Este modelo es conocido como el modelo de átomos esféricos. Es el primer modelo atómico con bases científicas que nació en el seno de la química, propuesto por John Daltón en sus “Postulados atómicos”. Sostenía que todo estaba hecho de átomos, indivisibles e indestructibles, incluso mediante reacciones químicas. Los elementos conocidos dependían de sus átomos, que poseían la misma carga e idénticas propiedades, pero un peso atómico relativo diferente: esto debido a que, comparados con el hidrógeno, mostraban masas diferentes. Daltn dedujo que los átomos se agrupan guardando proporciones distintas y así se forman los compuestos químicos.

Modelo atómico de Thomson (1904 d.C.)

Propuesto por J. J. Thomson, descubridor del electrón en 1897, este modelo es previo al descubrimiento de los protones y neutrones, por lo que asumía que los átomos consistían en una esfera de carga positiva y distintos electrones de carga negativa incrustados en ella, como las pasas en el pudín. Dicha metáfora le otorgó al modelo el epíteto de “Modelo del pastel de pasas”.

Modelo atómico de Rutherford (1911 d.C.)

Ernest Rutherford realizó una serie de experimentos en 1911 a partir de láminas de oro y otros elementos, gracias a los cuales determinó la existencia de un núcleo atómico de carga positiva en el cual se hallaba el mayor porcentaje de su masa. Los electrones, en cambio, giraban libres en torno a dicho núcleo o centro, tal como los planetas girando en torno al sol; por este motivo su modelo ha sido conocido como el modelo planetario.

Modelo atómico de Bohr (1913 d.C.)

Este modelo llamado comúnmente  da inicio en el mundo de la física a los postulados cuánticos, por lo que se considera una transición entre la mecánica clásica y la cuántica. El físico danés Niels Bohr lo propuso para explicar cómo podían los electrones tener órbitas estables rodeando el núcleo, y otros pormenores de los que el modelo previo no lograba dar cuenta. Este modelo se resume en tres postulados:

• Los electrones trazan órbitas circulares en torno al núcleo sin irradiar energía.

• Las órbitas permitidas a los electrones son calculables según su momento angular (L).

• Los electrones emiten o absorben energía al saltar de una órbita a otra y al hacerlo emite un fotón que representa la diferencia de energía entre ambas órbitas.

Modelo atómico de Sommerfield (1916 d.C.)

Fue propuesto por Arnold Sommerfield para intentar llenar los baches que presentaba el modelo de Bohr a partir de los postulados relativistas de Albert Einstein. Entre sus modificaciones están que las órbitas de los electrones fueran circulares o elípticas, que los electrones tuvieran corrientes eléctricas minúsculas y que a partir del segundo nivel de energía existieran dos o más subniveles.

Modelo atómico de Schrödinger (1926 d.C.)

Propuesto por Erwin Schrödinger a partir de los estudios de Bohr y Sommerfeld, concebía los electrones como ondulaciones de la materia, lo cual permitió la formulación posterior de una interpretación probabilística de la función de onda, por parte de Max Born.  Eso significa que se puede estudiar probabilísticamente la posición de un electrón o su cantidad de movimiento, pero no ambas cosas a la vez, debido al célebre Principio de incertidumbre de Heidelberg.  Este es el modelo atómico vigente a inicios del siglo XXI, con algunas posteriores adiciones. Se le conoce como Modelo cuántico-ondulatorio.

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