3. El átomo. Modelos atómicos

Los átomos son la unidad mínima de una sustancia, lo que compone toda la materia común y ordinaria. Si los átomos de una sustancia se dividen, la identidad de esa tal puede destruirse y cada sustancia tiene diferentes cantidades de átomos que la componen. A su vez, un átomo está compuesto de 3 tipos de partículas: los protones, los neutrones y los electrones.

Una vez descubiertos las partículas componentes de los átomos, era preciso explicar su estructura.

1) Modelo atómico de Dalton:

               En 1808 John Dalton formuló el primer modelo atómico con soporte científico. Consideraba a los átomos indivisibles e indestructibles, siendo estos los elementos componentes de la materia y consideraba que los átomos de un mismo elemento eran iguales entre sí, teniendo cualidades y peso propio, diferentes al de otros elementos. Por otro lado, afirmó que los átomos de distintos elementos pueden combinarse entre sí y formar diversos compuestos.

2) Modelo atómico de Tomson:

               En 1904 Tomson formuló una estructura del modelo atómico. Al ser tan pequeña la masa de los electrones, supuso que prácticamente toda la masa del átomo acumulaba la carga positiva y ocupaba todo el volumen atómico. Creyó también que esa masa de carga positiva era fluida y los electrones podían penetrar o incrustarse en ella. Como tienen carga negativa imaginó que estaban adheridos a la masa principal (de carga positiva) y se distribuían en posiciones equidistantes y lo más alejadas posible entre sí. Como curiosidad, el modelo atómico de Thomson se llamó modelo de "budín de pasas", estableciendo una analogía entre el pastel inglés y el átomo. La masa del budín representaría a la masa del átomo cargada positivamente y las pasas incrustadas en el pastel serían los electrones.

3) Modelo atómico de Rutherford:

               En 1911 Ernest Rutherford propuso un experimento que consistía en bombardear con partículas α una lámina de oro de unos 5 000 Å de grosor (2 000 átomos) observando los choques de las partículas que la atravesaban sobre una pantalla situada detrás de ella. Observó que la mayoría de las partículas α atravesaban la lámina con facilidad, algunas se desviaban y otras rebotaban en la lámina. Con este experimento determinó que el átomo está formado por dos partes: núcleo y corteza.
El núcleo es la parte central, de tamaño muy pequeño, donde se encuentra toda la carga positiva y, prácticamente, toda la masa del átomo. Esta carga positiva del núcleo, en la experiencia de la lámina de oro, es la responsable de la desviación de las partículas α (también con carga positiva).
La corteza es casi un espacio vacío, inmenso en relación con las dimensiones del núcleo. Eso explica que la mayor parte de las partículas α atraviesan la lámina de oro sin desviarse. Aquí se encuentran los electrones con masa muy pequeña y carga negativa. Los electrones giran alrededor del núcleo y están ligados al núcleo por la atracción eléctrica entre cargas de signo contrario.

4) Modelo atómico de Bohr:

                En 1913 Niels Bohr unió la idea de átomo nuclear de Rutherford con las ideas de una nueva rama de la Ciencia: la Física Cuántica. El electrón no puede girar en cualquier órbita, sino sólo en un cierto número de órbitas estables. En el modelo de Rutherford se aceptaba un número infinito de órbitas. Cuando el electrón gira en estas órbitas no emite energía. Cuando un átomo estable sufre una interacción, como puede ser el impacto de un electrón o el choque con otro átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita estable o ser arrancado del átomo.