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Modelos atómicos
Siglo XX
Lewis. EEUU.
Modelo atómico cúbico. 1902-1916
Representa el átomo como un cubo, con los electrones colocados en cada uno de los vértices. Introdujo el concepto de enlace covalente y acuñó el término fotón.
El modelo cúbico representó un paso importante hacia el entendimiento del enlace químico
Hantaro Nagaoka (japonés).
Modelo Saturnino.
Propuso un modelo atómico con partículas negativas orbitando en anillos alrededor de un gran masa central positiva. Comparó el símil con el planeta Saturno
Joseph Thomson (inglés). Pudín de pasas
Y también lo hizo J.J. Thomson, que a raíz de sus experimentos con rayos catódicos, da forma a su peculiar modelo años después. Por aquel entonces aun se refería a los electrones como corpúsculos de carga de negativa. Plantea el modelo atómico como una esfera de carga positiva, semejante a una masa de pudín con pasas pequeñas de cargas negativas distribuidas en el interior.
Jean Perrin (francés). Propuesta atómica planetaria.
Perrin demostró que las cargas negativas de los rayos catódicos se transferían al «exterior» del átomo y de ahí nace su modelo planetario con carga positiva central. Sugirió que la carga positiva estaba concentrada en el centro del átomo y que las cargas negativas son externas a dicho núcleo, como un sistema planetario.
Rutherford. Neozelandés. Modelo atómico de Rutherford.
Poco después Rutherford haría chocar partículas alfa contra una fina lámina de oro. Comprobó que algunas de estas partículas se desviaban, incluso en sentido opuesto, lo que significaba que debían estar chocando contra un núcleo de carga positiva y que el resto del átomo estaba casi vacío.
Esta visión del átomo se ha instalado en la cultura popular como una abstracción lo bastante buena para ayudar a entender sus partes fundamentales pero, como veremos mas adelante, insuficiente para explicar las interacciones químicas o fenómenos de naturaleza cuántica.
Demostró que el átomo, casi vacío, debía tener un núcleo de carga positiva que concentraba casi toda la masa. Los electrones, de carga negativa, girarían a su alrededor
Niels Bohr. Danés. Modelo atómico de Bohr.
Partiendo del modelo de Rutherford, Bohr dispuso los electrones en órbitas circulares ordenadas por niveles de energía. Las limitaciones del modelo dieron pie al desarrollo de la Mecánica Cuántica, pero por su sencillez aún se utiliza para comprender la teoría atómica.
Planteó que los electrones debían tener órbitas circulares estables alrededor del núcleo, a distintos niveles energéticos, para explicar los espectros de emisión del átomo.
Arnold Sommerfeld. Alemán. Ampliación del modelo de Bohr.
Continuando con el modelo de Bohr, que no alcanzaba a explicar la existencia de electrones de un mismo nivel energético pero con distinta energía —realidad observada en los espectros de algunos átomos—, Sommerfeld concluyó que debía haber subniveles dentro de un mismo nivel energético. Además aplicó un enfoque relativista en sus estudios puesto que los electrones pueden alcanzar velocidades cercanas a la de la luz.
Vio que el modelo de Bohr era incompleto, propuso que los electrones también seguían órbitas elípticas y que dentro de un mismo nivel energético existían subniveles de energía.
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Últimos modelos atómicos hasta el actual (Actualidad)
Schrödinger. Austriaco. Modelo cuántico-ondulatorio
Schrödinger describió el comportamiento ondulatorio del electrón, sin posición definida dentro del átomo en una zona de probabilidad, los orbitales atómicos. Su ecuación para la función de onda es una de las más famosas de la física. En su modelo ya no hay órbitas, sino orbitales, que dan la probabilidad de ubicación del electrón como partícula y onda a la vez. Es un modelo cuántico no relativista.
Chadwick. Inglés- Descubrimiento del neutrón.
Chadwick que con sus experimentos observó energías muy superiores de las que cabría esperar en ciertas colisiones radioactivas, encontrando el neutrón, partícula predicha por Rutherford en 1920. El retrato del átomo se completaba. Con su aportación a la física, el núcleo de los átomos pasa a tener protones, de carga positiva y neutrones, de carga neutra
1928-Presente. Paul Dirac y Pascual Jordan. (Inglés y alemán). Modelo actual mecánica-cuántico.
Al final, tantas mentes aportando piezas de este enorme rompecabezas para llegar al modelo actual, nacido en 1928 con la ecuación de Dirac, una versión relativista de la de Schrödinger; y con la aportación de Jordan, introduciendo el espín (con lo que se predeciría más adelante la antimateria).
El modelo de Dirac-Jordan incorpora correcciones relativistas al modelo de Schrödinger, y tiene en cuenta otras interacciones y propiedades cuánticas como el spin
Antigüedad-Siglo XIX
Siglo XIII-XII a.C-Siglo II a.C
Mosco de Sidón. Fenicia
Mosco de Sidón. Fenicio. Pese a que muchos creen que el átomo se empezó a estudiar en la Antigua Grecia, el primero en proponer la existencia de pequeñas partículas indivisibles fue Mosco de Sidón, procedente de Sidón, Fenicia, según historiadores de la Antiguedad. A Mosco de Sidón se le atribuyen ideas relacionadas con la teoría atómica a través de su trabajo llamado ''Ethica''. Uno de los aspectos más notables relacionados con la teoría atómica es que Mosco propuso que la materia estaba compuesta por partículas indivisibles e indestructibles llamadas "átomos".
Leucipo y Demócrito. Griego. Siglo V a.C.
Leucipo y su discípulo, Demócrito, desarrollaron una teoría atómica temprana que establecía que la materia estaba compuesta por partículas indivisibles llamadas "átomos". El modelo atómico de Leucipo y Demócrito incluía los siguientes puntos clave:
Átomos: Sostenían que la materia estaba compuesta por partículas indivisibles e indestructibles llamadas átomos. La palabra "átomo" proviene del griego "atomos", que significa "indivisible".
Vacío: Leucipo y Demócrito también postularon la existencia del "vacío" o el espacio vacío entre los átomos. Consideraban que los átomos se movían en el vacío y que sus interacciones y combinaciones en el vacío eran la base de la formación de la materia.
Forma y Tamaño de los Átomos: Sostenían que los átomos tenían diversas formas y tamaños, lo que les permitía explicar las diferencias en las propiedades y características de los diferentes tipos de materia.
Movimiento: Creían que los átomos estaban en constante movimiento y que su interacción en el vacío daba lugar a la formación de diferentes sustancias y objetos.
Escuela atomista. Siglo I.V a.C
Epícuro. Griego.
Sensaciones y Percepción: Epicuro vinculó su teoría atómica con la percepción y las sensaciones humanas. Sostenía que los átomos liberados por los objetos ingresaban a nuestros sentidos y creaban percepciones en nuestra mente, lo que explicaba cómo experimentamos el mundo a nuestro alrededor
Declinación del Átomo: Epicuro introdujo el concepto de la "declinación del átomo", que se refería a una pequeña desviación aleatoria en la trayectoria recta de los átomos mientras caían. Esta desviación permitía explicar cómo los átomos podían colisionar y formar uniones.
Caída Vertical: Epicuro creía que los átomos caían verticalmente en línea recta a través del espacio vacío debido a su propio peso. Esto proporcionaba una base para explicar cómo los átomos se movían y se combinaban para formar objetos y sustancias.
Propiedades de los Átomos: Epicuro sostenía que los átomos tenían diferentes formas, tamaños y propiedades, lo que les permitía interactuar de diferentes maneras y formar diferentes tipos de sustancias.
Átomos y el Vacío: Al igual que Leucipo y Demócrito, Epicuro afirmaba que la materia estaba compuesta por átomos indivisibles y que el espacio entre ellos estaba ocupado por el vacío. Creía que el movimiento y la interacción de los átomos en el vacío eran responsables de la formación y el cambio de la materia.
Fundó en Atenas la escuela atomista Introduce, en las ideas de Demócrito, la idea del azar como elemento que afecta el movimiento de los átomos en el espacio. El modelo atómico de Epicuro incluía los siguientes conceptos:
Kanada. Indio. Doctrina Vaisésika.
Siglo II a.C
Sostenía que todo lo que existe está formado por partículas mínimas de tierra, agua, fuego y aíre, a excepción del tiempo, el espacio, el éter (akasha), el espíritu y el alma. Volviendo a Grecia antes de Kanada, Empédocles también estableció que la materia estaba formada por 4 elementos: tierra, agua, aire y fuego.
John Dalton. Inglés.
Modelo de Dalton (1803)
Rescata las ideas de Demócrito para aplicarlas en la ciencia. Para él, los átomos eran pequeñas bolas duras, macizas e indivisibles de carga neutra. El modelo de Dalton, aún con sus problemas, significó un antes y un después. Luego, a finales del siglo XIX, Thomson descubría el electrón abriendo la veda a nuevas propuestas atómicas.
¿Qué es?
Los modelos atómicos son representaciones teóricas o conceptuales diseñadas para describir la estructura y el comportamiento de los átomos, que son las unidades básicas de la materia.
