Атом є найосновнішою одиницею будь-якого елемента, який досі зберігає властивості цього елемента. Оскільки атоми занадто малі, щоб їх бачити, їх будова завжди була чимось загадковою. Протягом тисячоліть філософи та вчені пропонували теорії щодо складу цієї таємничої частинки зі зростаючим ступенем витонченості. Хоча було багато моделей, чотири основні з них призвели до нашої сучасної концепції атома.
Модель сливового пудингу
Так звана модель сливового пудингу була запропонована вченим Дж. Дж. Томсон у 1904 році. Ця модель була задумана після відкриття Томсоном електрона як дискретної частинки, але до того, як зрозуміли, що атом мав центральне ядро. У цій моделі атом являє собою кульку позитивного заряду - пудинг - в якому розташовані електрони - сливи. Електрони обертаються за визначеними круговими шляхами в межах позитивного крапля, який становить більшу частину атома.
Планетарна модель
Ця теорія була запропонована хіміком-лауреатом Нобелівської премії Ернестом Резерфордом в 1911 році, і її іноді називають моделлю Резерфорда. На основі експериментів, які показали, що атом містить невелике ядро позитивного заряду, Резерфорд постулював що атом складався з невеликого, щільного і позитивно зарядженого ядра, навколо якого кружляли електрони кільця. Ця модель однією з перших запропонувала дивну ідею, що атоми в основному складаються з порожнього простору, через який рухаються електрони.
Модель Бора
Модель Бора розробив Нілс Бор, фізик з Данії, який отримав Нобелівську премію за роботу над атомом. У деякому роді це більш досконале вдосконалення моделі Резерфорда. Бор запропонував, як і Резерфорд, що атом мав невелике позитивне ядро, де мешкала більша частина його маси. Він заявив, що електрони обертаються навколо цього ядра, як планети навколо Сонця. Основним вдосконаленням моделі Бора було те, що електрони були обмежені для встановлення орбіт навколо ядра, кожна з яких має певний енергетичний рівень, що пояснювало експериментальні спостереження, такі як електромагнітні випромінювання.
Електронна хмарна модель
Модель електронної хмари в даний час є найскладнішою і широко прийнятою моделлю атома. Він зберігає концепцію ядра з моделей Бора та Резерфорда, але вводить інше визначення руху електронів навколо ядра. Рух електронів навколо ядра в цій моделі визначається областями, де є більша ймовірність знайти електрон в будь-який даний момент. Ці області ймовірності навколо ядра пов'язані з конкретними енергетичними рівнями і набувають різноманітних непарних форм із збільшенням енергії електронів.