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Modelo atómico de Thomson, postulados y características

Modelo atómico de Thomson, postulados y características

El modelo de Thomson es un modelo del átomo propuesto en el año 1904 por Joseph John Thomson. Este nuevo modelo atómico fue una evolución del modelo atómico de Dalton.

Esta nueva teoría atómica de Thomson intentó explicar dos propiedades entonces conocidas de los átomos

  • Los electrones son partículas cargadas negativamente.

  • Los átomos no tienen carga eléctrica neutra.

¿Por qué también se conoce como el modelo del átomo de pudin?

El modelo de Thomson se ha comparado (pero no él mismo) con un postre británico: el pudín de pasas, de ahí el nombre de este modelo.

El modelo del pudín de pasas tiene electrones rodeados por un volumen de carga positiva, muy parecido a "pasas" cargadas negativamente incrustadas en un "pudin" cargado positivamente.

Características del modelo atómico de Thomson

Las principales características del modelo atómico de Thomson se resumen en estos 4 puntos:

  • Thomson descubrió los electrones a través de sus experimentos con tubos de rayos catódicos.

  • En su modelo el átomo está formado por electrones de carga negativa incrustados en una esfera de carga positiva como en un "pudin de pasas".

  • Los electrones están repartidos de manera uniforme por todo el átomo.

  • El átomo es neutro de manera que las cargas negativas de los electrones se compensan con la carga positiva.

¿En qué consiste el modelo atómico de Thomson?

Según el modelo atómico de Thomson, el átomo consiste en electrones colocados en una "sopa" cargada positivamente, que compensa las cargas eléctricamente negativas de los electrones.

Según este modelo, los electrones podrían girar libremente en una gota o nube de una sustancia tan cargada positivamente. Sus órbitas se estabilizaron dentro del átomo por el hecho de que cuando un electrón se aleja del centro de una nube cargada positivamente, experimenta un aumento en la fuerza de atracción hacia el centro de la nube.

Esta fuerza de atracción lo devuelve de nuevo al centro. La fuerza de atracción al centro de una nube esférica cargada uniformemente es directamente proporcional a la distancia a su centro.

En el modelo de Thomson, los electrones pueden rotar libremente en órbitas de anillos, que se estabilizan mediante interacciones entre electrones. Los espectros de línea se explicaban por la diferencia de energías cuando se movían a lo largo de diferentes órbitas de anillos.

El modelo de Thomson se convirtió en un precursor del posterior modelo atómico de Bohr, que representa el átomo como una semejanza del sistema solar.

Limitaciones del modelo atómico de Thomson

El modelo del átomo de Thomson fue refutado en un experimento sobre la dispersión de partículas alfa en una lámina de oro en 1909, que fue analizado por Ernest Rutherford en 1911. El experimento de Rutherford sugería que el átomo tenía un núcleo muy pequeño que contiene una gran carga positiva.

En 1913, Henry Moseley demostró experimentalmente que la carga nuclear en cargas elementales está muy cerca del número atómico.

Este trabajo finalmente condujo a la creación en el mismo año del modelo de Bohr, similar al sistema solar. Según este modelo, el núcleo tiene una carga positiva igual al número atómico y está rodeado por un número igual de electrones en capas orbitales.

El problema de Thomson

Al considerar el modelo de Thomson, se formuló un problema de física matemática aún sin resolver  - encontrar la configuración de muchas cargas con la energía potencial más baja en una esfera - el problema de Thomson.

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Fecha publicación: 30 de mayo de 2021
Última revisión: 31 de mayo de 2021