Modelo atómico de Thomson

El modelo del pudín de ciruela fue un modelo del átomo de principios del siglo XX (e incorrecto). Fue propuesto por J.J. Thomson en 1904, después del descubrimiento del electrón, pero antes del descubrimiento del núcleo atómico. En aquella época, los científicos sabían que había una carga positiva en el átomo que equilibraba las cargas negativas de los electrones, haciendo que el átomo fuera neutro, pero no sabían de dónde procedía la carga positiva. El modelo de Thomson mostraba un átomo que tenía un medio o espacio cargado positivamente, con electrones cargados negativamente dentro del medio. Poco después de su propuesta, el modelo recibió el nombre de "pudín de ciruelas" porque el medio positivo era como un pudín, con electrones, o ciruelas, en su interior.

Ejemplo del modelo de Thomson

Desarrollo del modelo atómico moderno

El modelo de Rutherford

Básicamente, en 1909, no mucho después de que se propusiera el modelo de Thomson, Hans Geiger y Ernest Marsden hicieron un experimento con finas láminas de oro, para probar el modelo de Thomson. Su profesor, Ernest Rutherford, esperaba que los resultados demostrasen que Thomson estaba en lo cierto, pero los resultados fueron extremadamente diferentes a lo que esperaban. En 1911, Rutherford descubrió que las cargas positivas procedían de unas partículas diminutas llamadas protones, y que los protones estaban en un centro diminuto llamado núcleo, y que los electrones orbitaban alrededor del núcleo.

Modelo de Bohr

El modelo de Rutherford era bastante sencillo, pero era erróneo porque los electrones tienen carga, y deberían ser atraídos por el núcleo cargado positivamente. En 1913, Niels Bohr añadió los "niveles de energía" al modelo atómico. Los electrones no caen en el núcleo porque están contenidos en niveles de energía, y para cambiar a niveles de energía más altos se necesita energía extra, y para cambiar a niveles de energía más bajos se necesita una liberación de energía. No es posible cambiar de estado energético sin cambiar la energía del electrón. Si un electrón es golpeado por un fotón (una partícula portadora de radiación electromagnética) ganará energía extra y pasará a un nivel de energía más alto (cambia de estado), luego volverá a saltar a un nivel de energía más bajo, liberando la energía que contiene. Este nuevo modelo se denominó modelo de Bohr o modelo de Rutherford-Bohr. Esto añadió toda una nueva rama de la ciencia: La física cuántica.

Modelo cuántico

En 1926 Erwin Schrödinger utilizó la idea de que los electrones actuaban como una onda, además de como una partícula, lo que se conoce como dualidad onda-partícula. Esto añadió una capa completamente nueva al modelo atómico y a la física cuántica. Con una partícula, se puede saber dónde está en el espacio si se observa (mira). Pero con una onda, está por todas partes, por lo que no se puede definir dónde está exactamente. Esto se conoce como incertidumbre cuántica. Con un electrón, sólo puedes saber la probabilidad de que esté en un lugar, porque es una onda además de una partícula. (Véase el diagrama anterior)

Una imagen que muestra a un electrón cambiando de nivel de energía, y ganando y liberando energía en forma de fotones.

Esto muestra el modelo atómico actual. El sombreado negro alrededor del átomo muestra la probabilidad de encontrar un electrón allí. Cuanto más oscuro sea, mayor será la probabilidad de encontrar un electrón en ese lugar.