Actualizado 17 noviembre, 2023
Los modelos atómicos son representaciones teóricas que han evolucionado a lo largo del tiempo para describir la estructura y el comportamiento de los átomos, que son las unidades fundamentales de la materia. La comprensión de la naturaleza de los átomos ha sido un proceso continuo, con contribuciones significativas de varios científicos a lo largo de la historia.
Uno de los primeros modelos atómicos fue propuesto por el filósofo griego Demócrito en el siglo V a.C. Él postulaba que la materia estaba compuesta por partículas indivisibles llamadas «átomos». Sin embargo, este modelo carecía de evidencia experimental.
Modelos atómicos conocidos
En el siglo XIX, los avances en la química llevaron a la formulación de la ley de conservación de la masa y la ley de proporciones definidas, sentando las bases para el modelo atómico de John Dalton. Dalton propuso que los átomos eran esferas indivisibles y que los elementos estaban formados por átomos idénticos.
A finales del siglo XIX y principios del XX, experimentos como los realizados por J.J. Thomson con el tubo de rayos catódicos y la investigación de Ernest Rutherford sobre la dispersión de partículas alfa llevaron al desarrollo del modelo de Thomson y, posteriormente, al modelo de Rutherford. Estos modelos introdujeron la noción de que los átomos contenían partículas subatómicas, como electrones y protones.
El modelo atómico actual, conocido como el modelo cuántico-mecánico, se desarrolló en la primera mitad del siglo XX. Este modelo incorpora principios de la mecánica cuántica para describir la probabilidad de encontrar electrones en regiones específicas alrededor del núcleo.
Los modelos atómicos han evolucionado a lo largo del tiempo a medida que nuestra comprensión de la física y la química ha avanzado, y cada modelo ha contribuido a la construcción del conocimiento actual sobre la estructura de los átomos.
1. Modelo de Thomson (1897):
Característica principal: Consideraba al átomo como una esfera cargada positivamente con electrones incrustados.
2. Modelo de Rutherford (1911):
Característica principal: Propuso que el átomo tiene un núcleo pequeño y denso cargado positivamente, con electrones girando alrededor.
3. Modelo de Bohr (1913):
Característica principal: Sugirió que los electrones se mueven en órbitas cuantizadas alrededor del núcleo y que cada órbita tiene un nivel de energía específico.
4. Modelo de Sommerfeld (1916):
Característica principal: Ampliación del modelo de Bohr, considerando órbitas elípticas y niveles de energía adicionales.
5. Modelo de Broglie (1924):
Característica principal: Introdujo la idea de que los electrones pueden exhibir comportamiento de onda.
6. Modelo de Schrödinger (1926):
Característica principal: Desarrolló la mecánica cuántica, que describe el comportamiento de partículas subatómicas a través de funciones de onda.
7. Modelo de Dirac (1928):
Característica principal: Incorporó la teoría de la relatividad a la mecánica cuántica.
8. Modelo de Born (1928):
Característica principal: Propuso la interpretación estadística de la función de onda de Schrödinger.
9. Modelo de Heisenberg (1928):
Característica principal: Formuló el principio de la incertidumbre, que establece límites para la precisión con la que se pueden conocer simultáneamente la posición y el momento de una partícula.
10. Modelo de Pauli (1928):
Característica principal: Introdujo el principio de exclusión, que establece que dos electrones en un átomo no pueden tener los mismos cuatro números cuánticos.
11. Modelo estándar (siglo XX):
Característica principal: Describe las partículas subatómicas y las fuerzas fundamentales, incorporando los quarks, leptones y bosones mediadores.
Otros modelos atómicos
12. Modelo de Thomas-Fermi (1927):
Característica principal: Basado en la teoría de la densidad electrónica promedio, sin considerar órbitas específicas para los electrones.
13. Modelo de Fermi (1930):
Característica principal: Propuso una distribución estadística de electrones en el átomo, basada en el principio de exclusión de Pauli.
14. Modelo del Huevo Cuántico (1951):
Característica principal: Desarrollado por John Slater, este modelo describe los electrones en el átomo como si estuvieran distribuidos en capas concéntricas.
15. Modelo de la Nube Electrónica (siglo XX):
Característica principal: Representa la probabilidad de encontrar un electrón en una región específica alrededor del núcleo, en lugar de órbitas fijas.
16. Modelo del Átomo de Capas (1950-1960):
Característica principal: Desarrollado para explicar la estructura electrónica compleja de elementos pesados, introdujo la noción de capas y subcapas electrónicas.
17. Modelo de Capas Múltiples (1960):
Característica principal: Propuso la existencia de múltiples capas de electrones que se superponen, lo que permite a los electrones de una capa penetrar en capas vecinas.
18. Modelo de Quarks (1964):
Característica principal: Desarrollado para explicar la estructura subatómica de protones y neutrones, considera a estos como compuestos de partículas más pequeñas llamadas quarks.
Estos modelos representan el desarrollo histórico de la comprensión del átomo y sus componentes a lo largo del tiempo. Cabe destacar que el modelo estándar de la física de partículas, mencionado anteriormente, es el marco teórico actualmente aceptado para describir las partículas subatómicas y sus interacciones.