scopeVIEWER.ATOMIC sectionvisualizer enginethree.js · WebGL module5 historical models

§ 02 · Visualization

Atomic Models

The 5 historical models of the atom — from Dalton (1803) to Quantum (Schrödinger, 1926) — in animated 3D and 2D. Drag to rotate, adjust the ionic state, or switch model to compare.

tabatomic-models modelbohr contextabstract model shortcutsspace · r · l · f · d · c · 2 · p

Select historical model

Ionic state: 0 NEUTRAL

6 e⁻ · prótons = elétrons · ex: gases nobres (He, Ne, Ar)

Static

BOHR · 1913

Explore →

Bohr Model (1913)

Electrons orbiting in discrete energy levels · 1913

drag · scroll · or use controls

Atomic Model Color Legend

Proton (+) — positive charge in the nucleus

Neutron — neutral, also in the nucleus

Electron (−) — negative charge, in orbit

Orbit / Shell — quantized energy level

Probability cloud — quantum model (no defined orbit)

01 Models Timeline

Each model emerged as a response to a limitation of the previous one. They weren't wrong theories replaced by correct ones — they were incomplete models refined by more accurate models. That is the essence of the scientific method.

1803

Dalton

Solid sphere · Quantitative atomic theory

1897

Thomson

Plum pudding · Discovery of the electron

1911

Rutherford

Dense nucleus · Geiger-Marsden

1913

Bohr

Quantized orbits · H spectra

1924

De Broglie

Wave-particle duality

1926

Schrödinger

Wave equation · Orbitals

1927

Heisenberg

Uncertainty Principle

20th–21st c.

QED

Feynman · Quantum electrodynamics

03 Comparison of Models

Model	Year	Electron is…	Nucleus	Valid for
Dalton	1803	Doesn't exist	Doesn't exist	simple stoichiometry
Thomson	1897	Static particle embedded	Doesn't exist (diffuse)	Qualitative historical
Rutherford	1911	Particle in circular orbit	Central and dense	Alpha scattering
Bohr	1913	Particle in quantized orbit	Central and dense	H spectra
De Broglie	1924	Standing wave	Exists	Quantum foundation
Schrödinger	1926	Probability distribution	Exists	Quantum chemistry
QED	20th–21st c.	Quantum field with spin	Exists (quarks, gluons)	Precision spectroscopy

✦ Decisão pedagógica: apresentamos os modelos em ordem cronológica e sempre com o problema que motivou cada avanço. O usuário passa de Dalton ao modelo moderno como uma jornada — entendendo que a ciência refina modelos incompletos com modelos mais precisos.

04 The Atomic Orbitals

A solução da equação de Schrödinger define 4 tipos de orbital — regiões de maior probabilidade de encontrar o elétron. Cada um tem uma forma geométrica característica que determina diretamente a geometria das moléculas.

Orbital s — Spherical

1 orientation · max 2 electrons · hydrogen ground state occupies 1s

Orbital p — Dumbbell

3 orientations (px, py, pz) · max 6 electrons · 90° angles

Orbital d — 4 lobes

5 orientations · max 10 electrons · typical of transition metals

Orbital f — Complex

7 orientations · max 14 electrons · lanthanides and actinides

05 The 4 Quantum Numbers

Cada elétron em um átomo é descrito unicamente por 4 números. Pelo Princípio de Exclusão de Pauli, dois elétrons no mesmo átomo nunca podem ter os 4 números iguais — daí o limite de 2 elétrons por orbital.

Principal Quantum Number

Defines the energy level.

ℓ

Azimuthal Number (Secondary)

Defines the subshell / orbital type.

mₗ

Magnetic Number

Defines the spatial orientation of the orbital.

mₛ

Spin Number

Defines the electron spin.

🔑 Aplicação direta: a configuração eletrônica de qualquer átomo (até Z=118) é construída preenchendo orbitais em ordem crescente de energia, respeitando Pauli (máx. 2e⁻ por orbital) e Hund (preencher orbitais degenerados com 1e⁻ antes de emparelhar). Isso determina toda a química do elemento — sua valência, sua família e suas ligações.

Content curado a partir do white paper Atomurus v1.11 — Visualizador com 3 sub-páginas dedicadas: Modelos Atômicos, Moléculas e Alótropos.