Evolución histórica del modelo atómico

 

Introducción

Desde el siglo V a. de C. la humanidad ha escuchado hablar de átomos, como las partículas fundamentales de la materia.

Sin embargo, debido a que los átomos son tan pequeños, no es posible verlos a simple vista, por esta razón, se han propuesto varios modelos y teorías acerca de cómo son estas partículas fundamentales.

Un modelo atómico es una representación estructural de un átomo, que trata de explicar su comportamiento y propiedades.

La teoría atómica actual se basa en cuatro hechos experimentales: la electrólisis, la descarga en gases, la radiactividad y la espectroscopia química.

La investigación del proceso de electrólisis posibilitó inferir que la materia es de naturaleza eléctrica.

Los experimentos sobre descargas eléctricas en gases a baja presión permitieron comprobar que los átomos están formados por partículas materiales negativas (electrones) y positivas (protones). A partir de estos descubrimientos Thomson propuso el primer modelo atómico.

El descubrimiento de la radiactividad posibilitó la realización de experiencias que llevaron a Rutherford, a sostener que el átomo tiene un núcleo central con carga positiva.

El análisis de los espectros atómicos producidos por el hidrógeno permitió a Bohr proponer una hipótesis, basada en la teoría cuántica de Planck, que supone que los electrones están ubicados en órbitas circulares, denominadas niveles de energía. Asimismo, fue posible definir dos números importantes (número atómico y número másico), establecer el concepto de isótopos y profundizar la noción de iones.

En razón de que la hipótesis de Bohr no explicaba nuevos hechos experimentales, Sommerfeld sugirió que los electrones también describen órbitas elípticas.

El estudio del espectro de diferentes elementos llevó a concebir la existencia de subniveles energéticos.

Al sostener De Broglie que las partículas muy pequeñas como los electrones presentan a dualidad onda-partícula, Heisenberg enunció el principio de incertidumbre. A partir de este principio y aplicando el cálculo de probabilidades se llegó a la noción de orbital atómico en reemplazo del concepto de órbita. Esta concepción del átomo surge al resolver la ecuación de onda de Schrödinger que permitió introducir los números cuánticos.