Primer Modelo Atómico

A principios del siglo XX se sucedieron varios modelos atómicos que intentaban explicar los resultados espectrales y encajar con el descubrimiento del electrón y los rayos positivos (α). En esta carrera por describir el átomo, destacan los nombres de J.J. Thomson (1904), con su modelo de esfera rígida de carga positiva dentro de la cual se distribuían los electrones uniformemente.Este sencillo modelo explicaba el hecho de que la materia fuese eléctricamente neutra, pues en los átomos de Thomson la carga positiva era neutralizada por la negativa. Además los electrones podrían ser arrancados de la esfera si la energía en juego era suficientemente importante como sucedía en los tubos de descarga.J. J. Thomson demostró en 1897 que estos rayos se desviaban también en un campo eléctrico y eran atraídos por el polo positivo, lo que probaba que eran cargas eléctricas negativas. Calculó también la relación entre la carga y la masa de estas partículas. Para este cálculo realizó un experimento: hizo pasar un haz de rayos catódicos por un campo eléctrico y uno magnético.Cada uno de estos campos, actuando aisladamente, desviaba el haz de rayos en sentidos opuestos. Si se dejaba fijo el campo eléctrico, el campo magnético podía variarse hasta conseguir que el haz de rayos siguiera la trayectoria horizontal original; en este momento las fuerzas eléctricas y magnética eran iguales y, por ser de sentido contrario se anulaban. El segundo paso consistía en eliminar el campo magnético y medir la desviación sufrida por el haz debido al campo eléctrico. Resulta que los rayos catódicos tienen una relación carga a masa más de 1.000 veces superior a la de cualquier ion.Esta constatación llevó a Thomson a suponer que las partículas que forman los rayos catódicos no eran átomos cargados sino fragmentos de átomos, es decir, partículas subatómicas a las que llamó electrones. Las placas se colocan dentro de un tubo de vidrio cerrado, al que se le extrae el aire, y se introduce un gas a presión reducida.demostró que el átomo no es indivisible y que está constituido por partículas subatómicas, algunas con carga eléctrica como los electrones que tenían carga eléctrica negativa. Concluyó que el electrón era un constituyente fundamental del átomo.

J.J. Thomson

En el año 1910 existían varias evidencias experimentales que avalaban la existencia de electrones en los átomos como es la dispersión que sufrían los rayos X, el efecto fotoeléctrico,…Estos experimentos estimaron que la cantidad de electrones presentes en los átomos es de Z, equivalente aproximadamente a A/2 donde A es el peso atómico de los átomos.

También se sabía que los átomos son neutros. Luego si la carga del electrón es –e, la carga total negativa es –Ze, siendo la carga positiva de la misma magnitud. Como la masa de un electrón es muy pequeña comparada con el átomo, esto sugirió que la mayor parte de la masa está relacionada con la carga positiva.

Con estos resultados, J.J.

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