Modelos atómicos

Modelos atómicos
En 1897, el físico inglés Thomson, utilizando tubos de descarga analizó la desviación que sufrían los rayos provenientes del cátodo frente a un campo magnético. Pudo calcular la relación entre la carga y la masa de las partículas que conformaban a dichos rayos y comprobar que esta tenía siempre el mismo valor, aunque se variaba el material del cátodo y/o el gas del tubo. Conestos elementos concluyó que la naturaleza de las radiaciones era independiente del gas encerrado dentro del tubo y de la composición del cátodo, por lo tanto las partículas de los rayos catódicos eran partículas universales constituyentes de la materia. A estas partículas se las llamó electrones.Thomson postuló un modelo de átomo análogo de electricidad positiva, en la cual los electrones se disponen de modo tal que neutralizan su carga.
En 1899, Ernest Rutherford analizó la radiación emitida por distintas sustancias radioactivas y concluyó que había dos tipos de emisiones de naturaleza material a las que denominóalfa (partículas con carga positiva) y beta (con carga negativa) y también observó una radiación semejante a los rayos X que llamó gamma.
Rutherford utilizó un haz de partículas alfa para bombardear una lámina muy delgada de oro, el resultado de este experimento puso de manifiesto que el modelo de Thomson no era adecuado, ya que con él no se podía explicar lo observado. La mayoría de las partículasalfa atravesaba la delgada lámina sin sufrir desviación alguna; algunas se desviaban y una fracción muy pequeña era repelida. Teniendo en cuenta estas observaciones supuso que la materia no se distribuía uniformemente en el interior de los átomos sino que la mayor parte de la masa y toda la carga positiva se concentraba en una sola central la cual llamó núcleo. Propuso así el primer modelo deátomo nuclear en el que sostenía la existencia de un núcleo central cargado positivamente y de un tamaño muy pequeño con respecto al volumen total del átomo. Fuera del núcleo, ubicó los electrones girando, describiendo órbitas circulares, como lo hacen los planetas alrededor del Sol. Este modelo explicó que unas pocas partículas se desviaban debido a que chocaban contra el núcleo del átomo; o bien que,al ser positivas fueran repelidas por la carga positiva de este y que la mayoría de ellas continuase en trayectoria rectilínea, al atravesar el espacio vacío entre el núcleo y las órbitas de los electrones. Sin embargo, este modelo resultaba poco convincente porque contradecía las leyes de la física clásica. Los químicos de la época formularon una reflexión que planteaba que la materia existe,entonces no es posible aceptar que los átomos se autodestruyeran; por lo tanto el modelo que estamos usando para explicar su constitución debe estar equivocado. Para resolver el problema hizo falta un cambio de paradigma en la física.
Los estudios sobre los espectros de emisión y absorción de diferentes sustancias le permitieron al físico danés Niels Bohr (1885-1962) desarrollar un modelo atómicocon el que se resolvía el problema del modelo de Rutherford. Si bien la estructura planetaria se mantenía, la introducción de los principios de la mecánica cuántica sobre la emisión de energía, que proponen una serie de aspectos vinculados al comportamiento del electrón, permitieron que el modelo fuera mejorado. Bohr propuso en 1913 que aunque los electrones giran describiendo órbitas, no todasresultan estables, sino tan solo un número determinado de ellas. Cada electrón gira a una distancia determinada del núcleo relacionada con la energía que posee. La explicación de Bohr sugiere que la energía de un electrón en un átomo está restringida a determinados valores, es decir está cuantizada. Los valores específicos de energía para un electrón se conocen como niveles de energía. Cuando un...