Escribo debajo de cada modelo atómico: a) la evolución histórica, b) el nombre del autor, c) el año de creación y d) sus características.
— Primera figura (esfera maciza)
a) Evolución histórica: primer intento de explicar la materia con una unidad indivisible; parte de que todo está formado por «ladrillos» indestructibles. b) Autor: John Dalton. c) Año: 1803. d) Características: el átomo es una esfera maciza, sólida e indivisible; no tiene partes internas; los átomos de un mismo elemento son idénticos en masa y tamaño; al combinarse en relaciones enteras forman compuestos.
Dalton, 1803; átomo indivisible con forma de esfera maciza.
— Segunda figura (esfera con $+$ y $-$)
a) Evolución histórica: se incorpora el descubrimiento del electrón (Thomson, 1897): el átomo ya no es indivisible, tiene carga. b) Autor: Joseph John Thomson. c) Año: 1904. d) Características: modelo del «pudín de pasas» o «pasas en el pastel»: el átomo es una esfera de carga positiva con electrones (e^{-}) negativos incrustados; el átomo es eléctricamente neutro.
Thomson, 1904; átomo neutro con electrones dispersos en una matriz positiva.
— Tercera figura (núcleo con órbitas elípticas cruzadas)
a) Evolución histórica: se descubre que el átomo es casi todo espacio vacío y que existe un núcleo central (experimento de la lámina de oro). b) Autor: Ernest Rutherford. c) Año: 1911. d) Características: núcleo pequeño, denso y positivo que concentra casi toda la masa; los electrones giran a gran distancia en el espacio vacío; el átomo tiene un radio del orden de 10^{-10} \, \text{m} y el núcleo de 10^{-15} \, \text{m}.
Rutherford, 1911; núcleo positivo + electrones en órbitas y mucho espacio vacío.
— Cuarta figura (círculos concéntricos con electrones)
a) Evolución histórica: se explica por qué los átomos emiten luz con líneas espectrales fijas: la energía no es continua. b) Autor: Niels Bohr. c) Año: 1913. d) Características: los electrones ocupan niveles o capas (n = 1, 2, 3, \dots) fijos; cada nivel tiene una energía definida (E_{n} = -\dfrac{13,6}{n^{2}} \, \text{eV} para el hidrógeno); al saltar de un nivel a otro absorben o emiten un cuanto de energía \Delta E = h\nu.
Bohr, 1913; electrones en niveles cuantizados de energía.
— Quinta figura (Fe con órbitas elípticas)
a) Evolución histórica: se refine el modelo de Bohr para explicar los espectros de los átomos con más de un electrón. b) Autor: Arnold Sommerfeld. c) Año: 1916. d) Características: las órbitas no son solo circulares sino también elípticas; introduce subniveles s, p, d, f y el número cuántico azimutal \ell; explica la estructura fina de las líneas espectrales.
Sommerfeld, 1916; órbitas elípticas y subniveles de energía.
— Sexta figura (anillo de lóbulos)
a) Evolución histórica: se abandona la idea de órbitas definidas (imposibles de medir) y se pasa a describir la probabilidad de encontrar el electrón. b) Autor: Erwin Schrödinger. c) Año: 1926. d) Características: electrón como onda (ecuación \hat{H}\psi = E\psi); solución son los orbitales, regiones con |\psi|^{2} alta; se definen cuatro números cuánticos n, \ell, m_{\ell}, m_{s}; máxima capacidad de cada subnivel 2(2\ell+1) electrones.
Schrödinger, 1926; orbital como zona de probabilidad, no como órbita.
— Séptima figura (lóbulos rojos, distribución de probabilidad)
a) Evolución histórica: culmina la evolución: el átomo se describe por la nube electrónica y los principios de la mecánica cuántica. b) Autores: Werner Heisenberg, Paul Dirac, Friedrich Hund (modelo cuántico moderno). c) Años: 1927–1932. d) Características: nube electrónica de probabilidad (principio de incertidumbre \Delta x \cdot \Delta p \geq \dfrac{\hbar}{2}); los electrones se distribuyen según los principios de exclusión de Pauli, de Hund y de Aufbau; formas de los orbitales s, p, d, f.
Orden de la evolución histórica
timeline
title Evolución de los modelos atómicos
1803 : Dalton : Esfera maciza e indivisible
1904 : Thomson : Pudín de pasas, hay electrones
1911 : Rutherford : Núcleo pequeño y espacio vacío
1913 : Bohr : Niveles o capas cuantizados
1916 : Sommerfeld : Órbitas elípticas y subniveles s, p, d, f
1926 : Schrödinger : Orbitales y nube de probabilidad
1927-1932 : Heisenberg y Dirac : Modelo cuántico moderno
Respuesta global: el modelo evoluciona de un átomo indivisible (Dalton) a una nube de probabilidad con orbitales definidos por cuatro números cuánticos (mecánica cuántica moderna).
mecánica cuántica moderna (Heisenberg/Dirac, 1927–1932); nube electrónica y orbitales con distribución de probabilidad.










