Orígenes de la mecánica cuántica y la evolución del modelo atómico

  • 400 BCE

    Modelo atómico de Demócrito

    Modelo atómico de Demócrito
    El primer modelo atómico, postulado por el filósofo griego Demócrito.
  • Luigi Galvani

    Luigi Galvani
    Notó que los músculos de las ranas muertas se movían ligeramente cuando los golpeaba con un descargador eléctrico, a lo que se refirió como "electricidad animal".
  • Alessandro Volta

    Alessandro Volta
    Inventó la pila voltaica o batería, específicamente para refutar la teoría de la electricidad animal de Galvani.
  • Modelo atómico de Dalton

    Modelo atómico de Dalton
    Surgió en el contexto de la química, fue el primero con bases científicas.
  • Michael Faraday

    Michael Faraday
    Usando la batería de Volta descubrió los rayos catódicos cuando, durante un experimento pasó corriente a través de un tubo de vidrio lleno de un aire enrarecido y notó un extraño arco de luz comenzando en el ánodo (electrodo positivo) y finalizando en el cátodo (electrodo negativo).
  • William Crookes

    William Crookes
    Mostró que los rayos catódicos, a diferencia de los rayos de luz, pueden ser doblados en un campo magnético.
  • Edward Frankland

    Edward Frankland
    Inició la teoría de valencia, proponiendo que cada elemento fuese una específica "combinación de poder". Por ejemplo, algunos elementos como el nitrógeno tienden a combinarse con otros tres elementos NO 3, mientras que otros podrían tender a combinarse con cinco PO 5, y que cada elemento que se esfuerza por cumplir con su cuota de combinación de poder (valencia) para así satisfacer sus afinidades.
  • Gustav Kirchhoff

    Gustav Kirchhoff
    Declaró el "problema del cuerpo negro": ¿cómo la intensidad de la radiación electromagnética emitida por un cuerpo negro depende de la frecuencia de la radiación y de la temperatura del cuerpo?
  • Ludwig Boltzmann

    Ludwig Boltzmann
    Sugirió que los estados de energía de un sistema físico deberían ser discretos.
  • Johann Jakob Balmer

    	Johann Jakob Balmer
    Descubrió que las cuatro líneas visibles del espectro del hidrógeno podían ser asignadas enteras a una serie.
  • Johannes Rydberg

    	Johannes Rydberg
    Modificó la fórmula de Balmer para incluir las otras series de líneas y producir la fórmula de Rydberg.
  • Alfred Werner

    	Alfred Werner
    Propuso una teoría de afinidad y valencia en la cual la afinidad es una emisión de fuerza atractiva del centro del átomo la cual actúa uniformemente desde allí hacia todas las partes de la superficie esférica del átomo central.
  • Heinrich Rudolf Hertz

    Heinrich Rudolf Hertz
    Mostró que los rayos catódicos (1838) podían pasar a través de hojas delgadas de láminas de oro y producir una apreciable luminosidad de los cristales detrás de ellos.
  • Henri Becquerel

    Henri Becquerel
    Descubrió la "radiactividad", un proceso en el cual, debido a la desintegración nuclear, ciertos elementos o isótopos espontáneamente emiten uno de las tres entidades energéticas: partículas alfa (carga positiva), partículas beta (carga negativa) y partículas gamma (carga neutral).
  • Joseph John Thomson

    Joseph John Thomson
    Mostró que los rayos catódicos (1838) se curvan bajo la influencia de un campo eléctrico y un campo magnético y para explicar esto el sugirió que los rayos catódicos están negativamente cargados de partículas eléctricas subatómicas o corpúsculos" (electrones), sacados del átomo; y en 1904 propuso el modelo del "budín de ciruela, en el cual los átomos tienen una masa amorfa (budín) positivamente cargada como un cuerpo empotrado con electrones negativamente cargados (ciruelas) dispersos.
  • Max Planck

    	Max Planck
    Para explicar la radiación de cuerpo negro, sugirió que la energía electromagnética podría ser emitida sólo en forma cuantizada, esto es, la energía sólo podría ser un múltiplo de una unidad elemental de E=hf, donde h es la constante de Planck y f la frecuencia de la radiación.
  • Gilbert N. Lewis

    	Gilbert N. Lewis
    Para explicar la regla del octeto (1893), desarrolló el modelo del átomo cúbico, en el cual los electrones estaban ubicados en los vértices de un cubo y sugirió que los enlaces simples, dobles y triples se dan cuando dos átomos se mantienen unidos por múltiples pares de electrones (un par por cada enlace) entre ambos átomos (1916).
  • Modelo atómico de Thomson

    Modelo atómico de Thomson
    O modelo del pudín, donde los electrones son como las "frutas" dentro de la "masa" positiva.
  • Albert Einstein

    	Albert Einstein
    Para explicar el efecto fotoeléctrico, es decir, la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética, postuló que la luz está formada por partículas cuánticas individuales (fotones), basándose en la hipótesis cuántica de Planck (1900).
  • Ernest Rutherford

    	Ernest Rutherford
    Para testear el modelo del budín de ciruelas (1904), él disparó partículas alfa (positivamente cargadas) en una lámina de oro y notó que algunos se devolvían, lo cual demuestra que los átomos tienen un pequeño núcleo atómico cargado positivamente en su centro.
  • Modelo atómico de Rutherford

    Modelo atómico de Rutherford
    El primero que distingue entre el núcleo central y una nube de electrones a su alrededor.
  • Modelo atómico de Bohr

    Modelo atómico de Bohr
    En el que los electrones giraban en órbitas circulares.
  • Niels Bohr

    Niels Bohr
    Postuló la hipótesis sobre que los electrones cargados negativamente giran en torno a un núcleo positivamente cargado en ciertas distancias "cuánticas" fijas, y que cada uno de estas "órbitas esféricas" tienen una energía específica asociada de tal manera que los movimientos de electrones entre las órbitas requiere emisiones "cuánticas" o absorciones de energía.
  • Modelo del átomo cúbico de Lewis

    Modelo del átomo cúbico de Lewis
    Donde los electrones están dispuestos según los vértices de un cubo, que explica la teoría de la valencia.
  • Modelo atómico de Sommerfeld

    Modelo atómico de Sommerfeld
    Una versión relativista del modelo de Rutherford-Bohr.
  • Irving Langmuir

    	Irving Langmuir
    Basándose en el trabajo de Lewis (1916), el acuño el término "covalencia" y postuló que los enlaces de coordinación ocurren cuando un par de electrones provienen de distinto átomo.
  • Stern y Gerlach

    Stern y Gerlach
    El experimento de Stern y Gerlach detecta valores discretos de momentos angulares para los átomos en el estado base pasando a través de un campo magnético no homogéneo, conduciendo al descubrimiento del espín del electrón.
  • Modelo atómico de Heisenberg

    Modelo atómico de Heisenberg
    Comenzó a desarrollar un sistema de mecánica cuántica, denominado mecánica matricial.
  • Friedrich Hund

    Friedrich Hund
    Resumió la "regla de máxima multiplicidad", la cual establece que cuando los electrones son agregados sucesivamente a un átomo como muchos niveles u órbitas, son ocupados por separado antes de cualquier emparejamiento de electrones a diferencia de lo que ocurre con el espín, y hace la distinción que los electrones internos en las moléculas permanecen en los orbitales atómicos.
  • Wolfgang Ernst Pauli

    Wolfgang Ernst Pauli
    Resumió el "principio de exclusión de Pauli", que dice que dos fermiones idénticos no pueden ocupar el mismo estado cuántico de manera simultánea.
  • Modelo atómico de Schrödinger

    Modelo atómico de Schrödinger
    Un modelo cuántico no relativista donde los electrones se consideran ondas de materia existente.
  • Erwin Schrödinger

    	Erwin Schrödinger
    Usando el postulado de de Broglie sobre las ondas de electrones (1924), desarrolló una "ecuación de onda" que representa matemáticamente la distribución de una carga de un electrón distribuido a través del espacio, siendo esféricamente simétrica o prominente en ciertas direcciones, es decir, dirigida a los enlaces de valencia, la cual dio el correcto valor para las líneas espectrales del átomo de hidrógeno.
  • Walter Heitler

    Walter Heitler
    Usó la ecuación de onda de Schrödinger (1926) para mostrar cómo dos átomos de hidrógeno se unen en función de ondas, con más, menos y términos de intercambio, para formar un enlace covalente.
  • Robert S. Mulliken

    Robert S. Mulliken
    En 1927 Mulliken trabajó en conjunto con Hund para desarrollar una teoría orbital molecular, donde los electrones son asignados a los estados que se extienden sobre toda la molécula, y en 1932 introdujo muchas nuevas terminologías de orbitales moleculares, como el enlace sigma, enlace pi y enlace delta.
  • Linus Pauling

    Linus Pauling
    Resumió la naturaleza del enlace químico, usando el modelo de mecánica cuántico del enlace covalente de Heitler (1927) para sentar las bases de la mecánica cuántica para todos los tipos de estructuras y enlaces moleculares, y sugerir que diferentes tipos de enlaces en moléculas pueden ser igualados por el rápido desplazamiento de electrones, un proceso llamado "resonancia" (1931), como las resonancias híbridas.
  • John Lennard-Jones

    John Lennard-Jones
    Introdujo una aproximación de la combinación lineal de orbitales atómicos para el cálculo de orbitales moleculares.
  • Modelo atómico de Chadwick

    Modelo atómico de Chadwick
    Confirmó la existencia de otra partícula subatómica de la que se tenían múltiples sospechas: el neutrón.
  • Werner Heisenberg

    	Werner Heisenberg
    Aplicó la teoría de perturbaciones para el problema de los dos electrones y mostró como derivados de la resonancia del intercambio de electrones podía explicar la interacción de intercambio.
  • Charles Coulson

    	Charles Coulson
    Realizó el primer cálculo preciso de una función de onda de orbitales moleculares con la molécula de hidrógeno.