1904, J.J. THOMSON

Experimento

En el año 1890 se dio a conocer un experimento que cambió por completo lo que se conocía acerca del átomo pues varios científicos emplearon el experimento del tubo de rayos catódicos inicialmente con la intención de estudiar la radiación. Este experimento consta de un tubo de vidrio que está prácticamente libre de aire, en el cual se colocan dos placas metálicas; una negativa llamada ánodo y una positiva llamada cátodo, las cuales se conectan a un centro de alto voltaje generando así un rayo de luz que atraviesa al extremo contrario del tubo a través de una perforación.

A partir de este experimento se buscó otra forma de realizarlo y fue con la ayuda de las dos placas metálicas más un electroimán. Conectando el campo magnético mientras el campo eléctrico se mantiene desconectado los rayos catódicos alcanzan el punto A, en el caso inverso llegan al punto C y en el caso de que ambos se encuentren conectados o ambos desconectados llegan al punto B. Debido a la repulsión (placa con carga negativa) y extracción (placa con carga positiva)  de los rayos catódicos en este experimento se da por hecho que deben existir partículas con carga negativa a las cuales actualmente se les conoce como electrones.

Electroimán interactuando con los rayos catódicos

Thomson se basó en el experimento de los rayos catódicos para comprender la relación entre la carga eléctrica y la masa de un electrón. Obtuvo el valor de -1.76x10⁸C/g. 

Valores del electrón

Años más tarde (entre 1908 y 1917) el físico Robert Andrews Millikan desarrolló una serie de experimentos que permitieron medir la carga precisa del electrón, demostrando que todos los electrones tienen exactamente la misma carga. En su experimento utilizó pequeñas gotas de aceite que adquieren carga estática a partir de los iones del aire. Ponía en el aire gotas cargadas esperando la interacción con un campo eléctrico y observaba con un microscopio el movimiento de estas gotas. Con base en sus conocimientos de electrostática determinó el valor de la carga de un electrón, la cual actualmente sabemos que es -1.6022 X 10^-19C y posteriormente gracias a este dato logró obtener la masa de un electrón, la cual es 9.10 X 10^-31 kg

Postulados

1. Explicaba que el átomo tenía una forma esférica eléctricamente neutra, una vez conociendo que existen partículas negativas suposo que tendría que existir partículas positivas.
2. La estructura del átomo será esférica con una masa positiva en la cual se encontraban distribuidas las partículas negativas (electrones).

Aportación

Dio a conocer un modelo atómico más convincente con una estructura definida a diferencia de Dalton,en el modelo de Thomson indicaba que se encontraban cargas positivas y negativas que permitirían que el átomo sea neutro.

Se le conoce de manera coloquial como del ‘’Pudin de pasas’’

La masa color rojo que muestra la imagen se trata de la carga positiva mientras que los puntos azules representan la carga negativa (electrones). En ese momento aún  se desconoce la presencia del núcleo

Mediante diversos experimentos se comprobó que la masa de protones y electrones no coincidía con la masa total del átomo; por tanto, el físico E. Rutherford supuso que tenía que haber otro tipo de partícula subatómica en el interior de los átomos. Estas partículas se descubrieron en 1932 por el físico J. Chadwick. Al no tener carga eléctrica recibieron el nombre de neutrones. El hecho de no tener carga eléctrica hizo muy difícil su descubrimiento.

Limitación

En este modelo no se explica cómo se encuentran ordenados los electrones en el átomo, porque no se sabía la existencia del núcleo lo que provocaba que fuera difícil imaginar cómo se mantenía estable el átomo.