El modelo atómico actual

Al perfeccionarse el espectroscopio, se observó que las líneas en los espectros se dividían en rayas más pequeñas que implicaban estados intermedios de energía entre los niveles propuestos por Bohr. La teoría de Bohr tuvo éxito al explicar el comportamiento del átomo de hidrógeno, pero falló al tratar de describir el espectro de otros elementos que contienen más de un electrón. En 1924, De Broglie propuso la naturaleza dual del electrón, esto involucraba que el electrón, además de poseer masa y viajar a velocidades cercanas a la de la luz, presentara un comportamiento ondulatorio que no podía ser explicado desde la física clásica. Así surge la física cuántica y, por ello, el modelo actual del átomo se conoce como modelo cuántico. En 1926, Heisenberg establece que no es posible determinar la posición y velocidad de una partícula como el electrón al mismo tiempo. Ese mismo año, Schrödinger formula una ecuación que relaciona la energía de un sistema con sus propiedades ondulatorias. A diferencia del modelo de Bohr, la solución de esta ecuación no indica la posición del electrón en términos de órbitas,sino suministra información sobre la probabilidad de encontrar el electrón en una región del espacio, a la cual se le da el nombre de orbital. 

El átomo

Se compone de un núcleo central en donde se concentra prácticamente toda la masa atómica y periferia. El núcleo está ocupado por dos clases de partículas fundamentales: los protones y los neutrones. Los protones son partículas cargadas positivamente y poseen una masa característica. Los neutrones no tienen carga y presentan una masa también particular que tiene casi el mismo valor que la masa del protón. En la periferia se ubican los electrones. Como la masa del electrón es insignificante, la masa del núcleo se hace equivalente a la del átomo.

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Todos los átomos de un elemento químico tienen la misma cantidad de protones. El número de protones del núcleo atómico de un elemento químico se llama número atómico y se representa con la letra Z. Por ejemplo, todos los átomos de oxígeno tienen 8 protones en su núcleo (Z = 8), sodio tiene once protones en su núcleo (Z = 11). Hay átomos de un elemento que tienen diferente número de neutrones en su núcleo. A estos se los conoce como isótopos. El deuterio es un isótopo del hidrógeno. La suma de los protones y los neutrones del núcleo atómico de un elemento químico se denomina número másico o masa atómica del elemento y se simboliza con la letra A. Los electrones que se encuentran en el último nivel de energía son los responsables de las propiedades químicas de cada elemento. Son los que participan directamente en reacciones químicas que dan como resultado la formación de compuestos químicos. En condiciones normales, un átomo tiene el mismo número de protones que de electrones, lo que convierte a los átomos en entidades eléctricamente neutras.