O átomo é a unidade mais básica de qualquer elemento que ainda mantém as propriedades desse elemento. Como os átomos são pequenos demais para serem vistos, sua estrutura sempre foi um mistério. Por milhares de anos, filósofos e cientistas propuseram teorias sobre a constituição dessa misteriosa partícula, com graus crescentes de sofisticação. Embora houvesse muitos modelos, quatro principais levaram ao nosso conceito atual do átomo.
O modelo de pudim de ameixa
O chamado modelo de pudim de ameixa foi proposto pelo cientista J.J. Thomson em 1904. Este modelo foi concebido após a descoberta do elétron por Thomson como uma partícula discreta, mas antes se entendia que o átomo tinha um núcleo central. Nesse modelo, o átomo é uma bola de carga positiva - o pudim - no qual os elétrons - as ameixas - estão localizados. Os elétrons giram em caminhos circulares definidos dentro da bolha positiva que compõe a maioria do átomo.
Modelo Planetário
Esta teoria foi proposta pelo químico vencedor do Prêmio Nobel Ernest Rutherford em 1911 e é às vezes chamado de modelo de Rutherford. Baseado em experimentos que mostraram que o átomo parecia conter um pequeno núcleo de carga positiva, Rutherford postulou que o átomo consistia de um pequeno núcleo denso e carregado positivamente, em torno do qual os elétrons orbitam em anéis circulares. Esse modelo foi um dos primeiros a propor a idéia estranha de que os átomos são compostos principalmente de espaços vazios através dos quais os elétrons se movem.
Modelo de Bohr
O modelo de Bohr foi criado por Neils Bohr, um físico da Dinamarca que recebeu o prêmio Nobel por seu trabalho no átomo. De certa forma, é um aprimoramento mais sofisticado do modelo de Rutherford. Bohr propôs, como fez Rutherford, que o átomo possuísse um pequeno núcleo positivo, onde residia a maior parte de sua massa. Ele afirmou que os elétrons orbitavam em torno desse núcleo como planetas ao redor do sol. A principal melhoria do modelo de Bohr foi que os elétrons estavam confinados a estabelecer órbitas ao redor do núcleo, cada uma com um nível específico de energia, o que explicava observações experimentais, como radiação eletromagnética.
Modelo de nuvem eletrônica
O modelo de nuvem eletrônica é atualmente o modelo mais sofisticado e amplamente aceito do átomo. Ele retém o conceito do núcleo dos modelos de Bohr e Rutherford, mas introduz uma definição diferente do movimento dos elétrons ao redor do núcleo. O movimento de elétrons ao redor do núcleo neste modelo é definido por regiões onde há uma maior probabilidade de encontrar o elétron em um dado momento. Essas regiões de probabilidade em torno do núcleo estão associadas a níveis específicos de energia e assumem uma variedade de formas estranhas à medida que a energia dos elétrons aumenta.