El modelo del átomo dado por la mecánica cuántica es el más moderno y complejo, se basa en la forma matemática de la estructura atómica.
La teoría cuántica afirma que la materia tiene propiedades asociadas con las ondas, razón por la cual el modelo del átomo se basó en esta hipótesis. El llamado Principio de Incertidumbre determina que el electrón no posea posición exacta en la electricidad atmosférica, ni velocidad ni dirección definida. De ahí el motivo del átomo de Bohr, con electrones girando en órbitas circulares, ser superado por el modelo cuántico.
Los orbitales son los posibles espacios ocupados por los electrones, es decir, hay alta probabilidad de encontrarlos en la nube electrónica representada en rojo en la imagen de arriba.
Los números cuánticos se utilizan para demostrar la posición de los electrones en orbitales, que son:
n: principal número cuántico
ℓ: número cuántico de momento angular
m1: número cuántico magnético
ms: número cuántico spin
Evolución de los modelos atómicos
La mecánica cuántica, más allá de lo que hemos dicho anteriormente, trata de las estructuras atómicas de una mejor manera. Hablemos de los diferentes modelos atómicos que han sido utilizados hasta que llegamos al modelo actual.
Los modelos atómicos han pasado por diversas teorías. La primera comenzó allí en tiempos antiguos, donde los pensadores griegos creían que si dividiésemos la materia en partículas cada vez menores llegaríamos a algo indivisible e invisible al ojo humano. Se cree que esa fue la primera idea acerca de los átomos.
Pasaron muchos años hasta que los científicos decidieron desmitificar sobre el átomo y su constitución.
El primero fue John Dalton, en el siglo XVIII. Su modelo dice que los átomos son porciones enormes, indivisibles e indestructibles. Su modelo fue llamado de Modelo de la bola de billar. Ese modelo simple fue extremadamente importante pues dio inicio a varios estudios para la formulación de futuros modelos.
El siguiente fue J. Thomson, quien descubrió el electrón a través de experiencias y describió el átomo como un pudin de pasas: una esfera grande y positiva, con corpúsculos negativos dentro.
Rutherford, después de varios experimentos, llegó a la conclusión de que el átomo era como un sistema solar: núcleo y electrosfera, con el núcleo pequeño y denso, electrosfera de 10.000 a 100.000 veces mayor que el núcleo y con gran espacio vacío entre los electrones.
Sin embargo, este modelo ha encontrado una dificultad teórica que sólo fue resuelta por Niels Bohr. El átomo tiene un núcleo, que contiene los protones y los neutrones, los protones con carga negativa y los neutrones, neutros. Alrededor de este núcleo se encuentran los electrones, cada uno en su respectiva órbita, o niveles de energía, que son siete conocidos.
Se puede decir que el modelo actual más aceptado es el modelo de Rutherford-Bohr, como una especie de combinación de los dos modelos. Además de los protones, neutrones y electrones, fue descubierta la existencia de partículas aún más pequeñas a través de la experimentación y más de cien tipos diferentes, distinguidos por su peso.
Otros científicos como Erwin Schrödinger, también crearon un modelo atómico basado en modelos anteriores, pero el más aceptado ya fue indicado anteriormente.
- 400 a.C. – Demócrito: toda la materia es formada por átomos.
- 1083 – Dalton: esfera maciza e indivisible, ‘bola de billar’. No explicó la electricidad ni la radioactividad.
- 1897 – Thomson: modelo atómico, masa positiva con electrones sumergidos, ‘pudin de pasas’.
- 1911 – Rutherford: núcleo con partículas positivas, espacio vacío y electrones, ‘planetario’. En radioactividad se identifican las partículas alfa, beta y gamma.
- 1913 – Bohr: capas electrónicas. Niveles de energía en el átomo.
