L'atomo è l'unità più elementare di qualsiasi elemento che conserva ancora le proprietà di quell'elemento. Poiché gli atomi sono troppo piccoli per essere visti, la loro struttura è sempre stata un mistero. Per migliaia di anni, filosofi e scienziati hanno proposto teorie sulla composizione di questa misteriosa particella, con sempre maggiori gradi di sofisticazione. Sebbene ci fossero molti modelli, quattro hanno portato al nostro attuale concetto di atomo.
Il modello Plum Pudding
Il cosiddetto plum pudding model è stato proposto dallo scienziato J.J. Thomson nel 1904. Questo modello fu concepito dopo la scoperta dell'elettrone da parte di Thomson come una particella discreta, ma prima che fosse compreso che l'atomo aveva un nucleo centrale. In questo modello, l'atomo è una palla di carica positiva - il budino - in cui si trovano gli elettroni - le prugne. Gli elettroni ruotano in percorsi circolari definiti all'interno del blob positivo che costituisce la maggior parte dell'atomo.
Modello planetario
Questa teoria è stata proposta dal chimico vincitore del premio Nobel Ernest Rutherford nel 1911 ed è a volte chiamato il modello di Rutherford. Sulla base di esperimenti che mostravano che l'atomo sembrava contenere un piccolo nucleo di carica positiva, Rutherford postulava che l'atomo consistesse in un nucleo piccolo, denso e caricato positivamente, attorno al quale elettroni orbitavano in anelli circolari. Questo modello è stato uno dei primi a proporre la strana idea che gli atomi siano per lo più costituiti dallo spazio vuoto attraverso il quale si muovono gli elettroni.
Modello di Bohr
Il modello di Bohr è stato ideato da Neils Bohr, un fisico dalla Danimarca che ha ricevuto il premio Nobel per il suo lavoro sull'atomo. In un certo senso è un miglioramento più sofisticato del modello di Rutherford. Bohr propose, come fece Rutherford, che l'atomo avesse un piccolo nucleo positivo in cui risiedeva la maggior parte della sua massa. Ha dichiarato che gli elettroni orbitavano intorno a questo nucleo come i pianeti attorno al sole. Il principale miglioramento del modello di Bohr era che gli elettroni erano confinati per impostare orbite intorno al nucleo, ognuna con un livello di energia specifico, che spiegava osservazioni sperimentali come la radiazione elettromagnetica.
Modello di elettrone nuvola
Il modello di nuvola di elettroni è attualmente il modello più sofisticato e ampiamente accettato dell'atomo. Mantiene il concetto del nucleo dai modelli di Bohr e Rutherford, ma introduce una diversa definizione del moto degli elettroni attorno al nucleo. Il movimento degli elettroni attorno al nucleo in questo modello è definito da regioni in cui vi è una maggiore probabilità di trovare l'elettrone in un dato momento. Queste regioni di probabilità attorno al nucleo sono associate a specifici livelli di energia e assumono una varietà di forme strane all'aumentare dell'energia degli elettroni.
