Teoría Atómica Moderna: Modelos
En 1913, Neils Bohr, un estudiante de Rutherford, desarrolló un nuevo modelo del átomo. Propuso que los electrones están ordenados en órbitas circulares inconcéntricas alrededor del Este modelo se basa en el sistema solar y se conoce como modelo planetario. El modelo de Bohr se puede resumir por los siguientes cuatro principios:
- Electronocupían solo ciertas órbitas alrededor del núcleo. Esas órbitas son estables y son llamadas órbitas «estacionarias».
- Cada órbita tiene una energía asociada. La órbita más cercana al núcleo tiene una energía de E1, la siguiente órbita E2, etc.
- La energía se absorbe cuando un electrón salta de una órbita más baja a una más alta y se emite energía cuando un electrón cae de una órbita más alta a una órbita más baja.
- La energía y la frecuencia de la luz emitida o absorbida se pueden calcular usando la diferencia entre en las dos energías orbitales.
En 1926, Erwin Schrödinger, un físico austriaco, llevó el modelo de átomo de Bohr un paso más allá. Schrödinger usó ecuaciones matemáticas para describir la probabilidad de encontrar un electrón en una posición determinada. Este modelo atómico se conoce como modelo mecánico cuántico del átomo. A diferencia del modelo de Bohr, el modelo de la mecánica cuántica no define el camino exacto de un electrón, sino que predice las probabilidades de la ubicación del electrón. Este modelo se puede representar como un núcleo rodeado por una nube de electrones. Donde la nube es más densa, la probabilidad de encontrar el electrón es mayor y, a la inversa, es menos probable que el electrón esté en un área menos densa de la nube. Por lo tanto, este modelo introdujo el concepto de niveles de subenergía.
Hasta 1932, se creía que el átomo estaba compuesto por un núcleo cargado positivamente rodeado por electrones cargados negativamente. En 1932, James Chadwick bombardeó átomos de berilio con partículas alfa. Se produjo una radiación desconocida. Chadwick interpretó esta radiación como compuesta de partículas con una carga eléctrica neutra y la masa aproximada de un protón. Esta partícula se conoció como el neutrón. Con el descubrimiento del neutrón, un modelo adecuado del átomo estuvo disponible para los químicos.
Desde 1932, a través de la experimentación continua, se han descubierto muchas partículas adicionales en el átomo. Los elementos se han creado bombardeando núcleos existentes con varias partículas subatómicas. La teoría atómica se ha visto reforzada por el concepto de que los protones y neutrones están formados por unidades aún más pequeñas llamadas quarks. Los quarks mismos están formados a su vez por cuerdas vibrantes de energía. La teoría de la composición del átomo sigue siendo una aventura apasionante y en curso.