Los fenómenos eléctricos, como los rayos, eran conocidos desde antiguo pero no existía una explicación para ellos. Por otro lado los griegos conocían que el ámbar (electricidad viene del griego “elektron” que significa ámbar) atraía pequeños objetos cuando era frotada con lana. Más tarde se ha visto que existe una relación entre la constitución de la materia y la electricidad como por ejemplo:

• Algunos cuerpos se electrizan cuando son frotados
• Determinados compuestos químicos se descomponen con el paso de la electricidad.
• Cuando se aplica una gran carga eléctrica a un gas encerrado se producen partículas cargadas eléctricamente.

En 1897 Thomson demostró que los denominados rayos catódicos, producidos en los gases sometidos a altos voltajes, eran partículas con carga negativa, y las llamó electrones. Determinó que los electrones eran parte esencial del átomo.

Modelo atómico de Thomson

El descubrimiento del electrón implicaba que el átomo no era indivisible, como proponía Dalton, sino que estaba formado por partículas subatómicas, algunas con carga negativa.

Thomson propuso que el átomo estaba formado por partículas de carga negativa (electrones) inmersas en un fluido de carga positiva que daba como resultado un átomo neutro. Este modelo explicaba los fenómenos conocidos hasta entonces.

• La materia es eléctricamente neutra
• Los electrones salen de los átomos al someterlos a potenciales eléctricos fuertes
• Los electrones son idénticos para todos los tipos de átomos.

De todas formas el modelo de Dalton y el de Thomson sigue siendo similar al modelo propuesto por Demócrito en el siglo V antes de nuestra era, donde los átomos son esferas macizas y compactas.

El experimento de Rutherford

En 1911 Rutherford y Geiger lanzaron partículas alfa, que tienen carga eléctrica positiva, sobre una lámina muy delgada de oro. En contra de lo esperado, según los modelos de Dalton y Thompson, observaron que las partículas atravesaban la lámina sin desviarse, sólo algunas se desviaban y otras rebotaban.

Para explicar esto Rutherford propuso el modelo atómico nuclear. Este modelo propone que la mayor parte de la masa del átomo se concentra en una zona muy pequeña (el núcleo), contra la que chocaban y rebotaban algunas partículas, y el resto del átomo está prácticamente vacío.

Modelo atómico nuclear

Según este modelo el átomo consta de dos partes: el núcleo y la corteza.

• El núcleo. Es muy pequeño en comparación con el total del átomo y concentra casi toda su masa. Consta de dos tipos de partículas: los protones, con carga eléctrica positiva, y los neutrones, sin carga. El núcleo es eléctricamente positivo y el neutrón tiene una masa ligeramente superior al protón.
• La corteza. Es la zona donde encontramos los electrones que se mueven en torno al núcleo. Los electrones tienen la misma carga que el protón pero negativa y su masa es 2000 veces menor que la del protón.

El átomo contiene el mismo número de electrones que de protones  por tanto es eléctricamente neutro.

El radio del átomo se mide en amstrongs (Å=10^-10m). Por ejemplo, un átomo de oxígeno tiene un radio de 0,73Å, y su núcleo es unas 100.000 veces menor: si el átomo tuviera el tamaño de un estadio de fútbol, su núcleo tendría el tamaño de una canica.