Nadie ha visto un átomo como vemos una canica. Los científicos han propuesto modelos: representaciones que explican los experimentos conocidos. Cuando un experimento nuevo no encaja, el modelo se corrige o se sustituye. La historia del átomo es un gran ejemplo de cómo avanza la ciencia.
Objetivos
- Describir los modelos atómicos de Dalton, Thomson, Rutherford y Bohr
- Explicar qué demostró el experimento de la lámina de oro
- Conocer la carga, la masa y la localización del protón, el neutrón y el electrón
- Entender por qué un modelo científico se sustituye por otro
1. Dalton y Thomson
Modelo de Dalton (1808): La materia está formada por átomos indivisibles. Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí; los de elementos distintos tienen masa distinta. Los compuestos se forman al unirse átomos en proporciones fijas.
En 1897, J. J. Thomson descubrió el electrón, una partícula con carga negativa mucho más ligera que el átomo. El átomo ya no podía ser indivisible.
Modelo de Thomson (1904): El átomo es una esfera de carga positiva en la que están incrustados los electrones, como las pasas en un bizcocho. En total el átomo es neutro.
2. Rutherford y el núcleo
Hacia 1911, el equipo de Ernest Rutherford lanzó partículas alfa (con carga positiva) contra una lámina de oro muy fina.
| Observación | Conclusión |
|---|---|
| Casi todas las partículas atraviesan la lámina sin desviarse | El átomo está casi vacío |
| Unas pocas se desvían mucho | Hay una zona muy pequeña con carga positiva |
| Muy pocas rebotan hacia atrás | Esa zona concentra casi toda la masa: el núcleo |
Modelo de Rutherford (1911): El átomo tiene un núcleo diminuto, positivo, que contiene casi toda la masa, y una corteza donde los electrones giran a su alrededor. El núcleo es unas 100 000 veces más pequeño que el átomo.
3. Bohr y el modelo actual
Modelo de Bohr (1913): Los electrones solo pueden moverse en determinadas órbitas o niveles de energía. Al pasar de un nivel a otro, el electrón absorbe o emite energía en forma de luz. Así explicó los espectros de los elementos.
En el modelo actual (mecanocuántico) no se habla de trayectorias: se describe la probabilidad de encontrar al electrón en una región del espacio, llamada orbital. Los niveles de energía de Bohr se mantienen.
4. Las partículas subatómicas
| Partícula | Carga | Masa aproximada | Dónde está |
|---|---|---|---|
| Protón | Positiva (+1) | 1 u | Núcleo |
| Neutrón | Sin carga (0) | 1 u | Núcleo |
| Electrón | Negativa (−1) | Unas 1836 veces menor que la del protón | Corteza |
El neutrón se descubrió más tarde, en 1932 (James Chadwick). La unidad u (unidad de masa atómica) es aproximadamente la masa de un protón.
Recuerda
- Dalton: átomos indivisibles. Thomson: esfera positiva con electrones incrustados.
- Rutherford: núcleo pequeño, positivo y con casi toda la masa; el átomo está casi vacío.
- Bohr: los electrones ocupan niveles de energía definidos.
- Protones (+) y neutrones (0) en el núcleo; electrones (−), muy ligeros, en la corteza.
- Un modelo se sustituye cuando un experimento nuevo no encaja con él.
¡Ahora te toca a ti!
Comprueba que lo has entendido con los ejercicios y repasa con el resumen.