El Modelo Nuclear y los Niveles de Energía

En 1911, Ernest Rutherford realizó un experimento crucial que cambió nuestra comprensión de la estructura atómica. Bombardeó una fina lámina de oro con partículas alfa y observó cómo estas eran desviadas.

Example: El experimento de Rutherford se asemeja a disparar balas a través de una hoja de papel y observar que algunas rebotan, lo que sugiere la presencia de una estructura sólida dentro del átomo.

Las características del modelo atómico de Rutherford son:

• El átomo está formado por un pequeño núcleo con carga positiva.
• Alrededor del núcleo se encuentran los electrones dispersos con diferentes trayectorias.
• Casi toda la masa está concentrada en el núcleo.

En 1913, Niels Bohr refinó aún más el modelo atómico estudiando el átomo de hidrógeno. Analizó los espectros de absorción y emisión al calentar el átomo, llegando a la conclusión de que el electrón giraba en órbitas alrededor del protón.

Las características del modelo atómico de Bohr son:

• Solo son posibles ciertas órbitas con radios específicos.
• Los electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares estacionarias sin emitir ni absorber energía.
• Cada nivel tiene un valor determinado de energía, aumentando cuanto más alejado está del núcleo.
• Un electrón puede alcanzar niveles de energía más altos al absorber radiación.
• Cuando el electrón regresa a su órbita original, emite energía en forma de fotón.

Definition: La ecuación de Planck (E=h·f) describe la relación entre la energía de un fotón y su frecuencia, fundamental en el modelo de Bohr.

El modelo atómico actual, desarrollado en 1926 por Schrödinger, de Broglie y Heisenberg, se basa en la mecánica cuántica y propone que los electrones se mueven constantemente en orbitales, sin una posición fija dentro del átomo.

Evolución de los Modelos Atómicos

El concepto de átomo ha evolucionado significativamente desde la antigua Grecia hasta la era moderna. Esta página presenta un recorrido cronológico por los principales modelos atómicos, comenzando con las ideas de Demócrito en el 450 a.C.

Highlight: El término "átomo" proviene del griego y significa "indivisible", reflejando la creencia inicial de que era la partícula más pequeña de la materia.

Demócrito propuso que la materia estaba compuesta por partículas indivisibles llamadas átomos. Siglos después, en 1803, John Dalton presentó el primer modelo atómico científico con las siguientes características:

• Los elementos están formados por partículas esféricas minúsculas.
• Los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí.
• Los átomos no pueden dividirse.
• Los átomos de elementos distintos tienen diferente masa y propiedades.
• Los compuestos están formados por la unión de átomos en proporciones constantes y simples.

Definition: El modelo atómico de Dalton concebía los átomos como esferas sólidas e indivisibles, sentando las bases para la química moderna.

En 1898, J.J. Thomson revolucionó la comprensión atómica al descubrir los electrones mediante experimentos con tubos de rayos catódicos. Su modelo, conocido como el "pudín de pasas", proponía que:

• Los átomos son esferas positivas con electrones incrustados.
• El átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo.
• El átomo es neutro, con las cargas negativas de los electrones compensadas por la carga positiva.

Vocabulary: Isótopos: Átomos de un mismo elemento con igual número de protones pero diferente número de neutrones, un concepto descubierto por Thomson.