Por otro lado, y sin llegar a fundar disciplinas o subdisciplinas con nombres propios, la química colabora estrechamente con el desarrollo de otros saberes:

Además, sostiene que simplemente a partir de la combinación de estas partículas son posibles todas las estructuras complejas de la materia. El antecesor directo fueron los griegos de la antigüedad clásica.

Los postulados de este modelo son:

A pesar de la obvia importancia del Modelo atómico de Dalton en el surgimiento de la química moderna, hay que notar que esta teoría posee numerosas insuficiencias, como se señaló posteriormente.

Por ejemplo, Dalton pensaba que los gases eran sustancias monoatómicas, y que las moléculas se componían siempre a partir de la menor proporción posible. Esto lo llevó a suponer que el agua estaba compuesta por un átomo de hidrógeno y otro de oxígeno (HO) y a calcular erradamente el peso atómico de muchos compuestos.

El resultado fue que este haz se dispersaba al pasar por la lámina de oro, lo que hacía concluir que debía haber un núcleo con fuerte carga positiva que desviaba el haz. En el modelo atómico de Thomson, la carga positiva estaba distribuida en la “gelatina” que contenía los electrones, por lo que un haz de iones debería pasar a través del átomo en ese modelo. El descubrimiento del electrón también contravenía a una parte del modelo atómico de Dalton que consideraba que el átomo era indivisible, lo que impulsó a Thomson en pensar en el modelo del “pudín de ciruelas”.
Principios básicos del modelo atómico de Thomson

Al crear este modelo, Thomson abandonó su hipótesis anterior de "átomo nebular" en la que los átomos estaban compuestos de vórtices inmateriales. Como científico consumado, Thomson creó su modelo atómico basado en las evidencias experimentales conocidas en su tiempo. A pesar de que el modelo atómico de Thomson era inexacto, sentó las bases para los modelos posteriores más exitosos. Incluso, condujo a experimentos que pese a que demostraron su inexactitud, llevaron a nuevas conclusiones.

En su modelo atómico, Rutherford propuso que los átomos tienen un núcleo central donde se encuentra el mayor porcentaje de su masa. Además, según esta teoría, este núcleo tiene carga eléctrica positiva y es orbitado por partículas de carga opuesta y menor tamaño (electrones).

Según sus consideraciones, el átomo operaba como un Sistema Solar de electrones que orbitan alrededor de un núcleo atómico más pesado, como hacen los planetas alrededor del Sol.

El modelo atómico de Rutherford puede resumirse en las siguientes tres proposiciones:

Rutherford no solo propuso esta estructura para el átomo, sino que además calculó su tamaño y lo comparó con el tamaño del núcleo, y llegó  a la conclusión de que una buena parte de la composición del átomo es espacio vacío.

Este modelo, por otra parte, tiene ciertas limitaciones que se pudieron resolver con el avance del conocimiento y la tecnología:

El modelo atómico de Rutherford estuvo vigente durante poco tiempo, y fue sustituido por el modelo atómico propuesto por el físico danés Niels Bohr en 1913, en el que se resolvían algunas de las limitantes y se incorporaban las propuestas teóricas desarrolladas por Albert Einstein en 1905.

Aunque el modelo de Rutherford fue exitoso y revolucionario, tenía algunos conflictos con las leyes de Maxwell y con las leyes de Newton lo que implicaría que todos los átomos fueran inestables. En el modelo de Rutherford, lo electrones en movimiento con carga eléctrica negativa deberían emitir radiación electromagnética de acuerdo a las leyes de Electromagnetismo, lo que haría que esa pérdida de energía hiciera que los electrones redujeran su órbita moviéndose en espiral hacia el centro hasta colapsar con el núcleo.

Como consecuencia, Schrödinger llegó a lo que se conoce como modelo cuántico ondulatorio, afirmando la dualidad onda-partícula de los electrones dispuestos en diferentes niveles energéticos, que describen ondas estacionarias alrededor del núcleo. Por ende, no se podían catalogar como partículas fijas con posiciones determinadas, sino como elementos en constante movimiento.

El modelo atómico de Schrödinger pretende dilucidar el movimiento del electrón y su distribución en términos de probabilidad, pero no contempla asuntos como la estabilidad del átomo o sus partes. Siguiendo la ecuación de Schrödinger se obtienen valores discretos de energía si el electrón se desplaza en un espacio delimitado. Mientras que emitirá intervalos continuos de energía al moverse con libertad.

Descubre Qué es el Átomo.

Postulados del modelo atómico actual de Schrödinger

Ante la coherencia de las ecuaciones de Schrödinger para explicar la configuración del átomo y la imposibilidad de desecharlas experimentalmente, los postulados del modelo atómico de Schrödinger siguen siendo válidos en la actualidad.

Por ello, a partir de las consideraciones de los puntos anteriores se determina que los electrones se desplazan alrededor del núcleo describiendo orbitales y comportándose como ondas estacionarias directamente proporcionales al cuadrado de la función de onda. Los estudios de Schrödinger nos aportan una pista más sobre las propiedades periódicas de los átomos, que determinan los enlaces químicos posibles.

De esta manera se pueden determinar los números cuánticos de cada elemento químico de la tabla periódica. Con estas pistas sobre la energía de cada orbital, su forma, tamaño y orientación se puede predecir aproximadamente, como evoluciona la nube de electrones en los diferentes enlaces químicos.

Sin embargo, la ecuación de Schrödinger no contempla el número cuántico de spín, que determina el sentido de giro del campo magnético. Por ello, el modelo es inviable para explicar por qué en algunos casos el electrón decae a un estado cuántico menor habiendo espacio libre. Inconveniente resuelto por una ampliación de la fórmula promovida por Paul Dirac. Además, no puede usarse en modelos relativistas donde la velocidad del electrón se acerca a la velocidad de la luz, como ocurre en átomos pesados como el plomo.

El modelo atómico de Broglie se centraba en la idea de que los electrones que orbitan alrededor del núcleo del átomo son ondas estacionarias. Esta teoría fue confirmada posteriormente por experimentos de difracción de electrones.

El legado de Broglie no solo ha tenido un gran impacto en la física, sino también en otras áreas de la ciencia, como la química y la biología. Su teoría ha sido fundamental para entender la naturaleza de la materia y ha sido la base de muchos avances tecnológicos.

Además de su trabajo en la física, Broglie también fue un defensor de la paz y la cooperación internacional. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1929 por su trabajo en la dualidad onda-partícula.

En resumen, el legado de Broglie es uno de los más importantes en la historia de la ciencia, y su modelo atómico ha sido fundamental para entender la naturaleza de la materia. Su trabajo continúa siendo una fuente de inspiración para los científicos de todo el mundo.
La revolución en la física: El impacto del descubrimiento de Broglie en la teoría cuántica.

La física cuántica es una de las ramas más fascinantes de la ciencia, y su teoría fue revolucionada por el descubrimiento de Louis de Broglie. Este científico francés propuso que las partículas subatómicas también tienen una naturaleza ondulatoria, lo que contradecía la teoría clásica de la física.

El impacto del descubrimiento de Broglie fue enorme, ya que se abrieron nuevas posibilidades para entender el comportamiento de las partículas subatómicas. Se introdujo el concepto de dualidad onda-partícula, lo que sugiere que todas las partículas tienen propiedades tanto de onda como de partícula.

La teoría cuántica ha permitido la comprensión de fenómenos que antes eran inexplicables, como la superposición cuántica y el entrelazamiento cuántico. Además, ha tenido aplicaciones prácticas en campos como la electrónica y la informática cuántica.

El descubrimiento de Broglie ha sido fundamental en la evolución de la física cuántica, y ha permitido el desarrollo de nuevas teorías y experimentos que han llevado a avances significativos en la comprensión de la naturaleza fundamental del universo.

Estas partículas se mueven dentro del espacio que se pensaba completamente vacío del átomo. Denominado posteriormente como orbitales, orbitas fijas donde se mantienen en movimiento los electrones atómicos. Esta afirmación matemática permitió todo un nuevo mundo de investigaciones y le dio impulso a la instauración de la física cuántica.
Este principio de incertidumbre o de indeterminación sobre el que postularía Heisenberg en 1927, tiene varias características peculiares y novedosas en su tiempo:

La penetración de la radiación alfa en la materia es muy baja, pudiendo ser detenida por una simple hoja de papel. La radiación beta es más penetrante, necesitándose unos milímetros de espesor de aluminio o metacrilato. Por el contrario, la radiación gamma es muy penetrante por lo que se hacen necesarios espesores importantes de plomo u hormigón para absorberla.