O modelo de Dalton é do início do século XIX. Ele propôs que os átomos eram esferas minúsculas indivisíveis, diferentes para cada elemento químico, mas que possuíam propriedades de se unirem para formar os compostos. Ele explicou muito bem várias reações químicas, massa das substancias, propriedades de gases, mas deixou muita pergunta sem respostas também.

São as perguntas sem resposta que movem a ciência.

Uma destas perguntas era onde estaria a eletricidade que se observa em vários fenômenos. Então J.J. Thompson, fez uma experiência com um raio misterioso que era emitido quando circulava corrente elétrica em um tubo. O modelo de Dalton não dava conta de entender o que estava acontecendo. Ele percebeu que o raio seria composto por partículas que carregavam carga elétrica, que foram batizadas de elétrons. E esta partícula está onde na matéria? Dentro do átomo, só pode ser. E assim, ele criou um novo modelo, o átomo que era uma bolinha maciça virou uma bolinha "mole" recheada de bolinhas carregadas de eletricidade, os elétrons, e a massa restante deveria ter a carga positiva distribuída para equilibrar.

Uma nova gama de fenômenos passou a ser explicada por este novo modelo até que seus limites novamente apareceram. Por que esquentar um fio faz ele ficar vermelho e brilhar? Por que as coisas tem cores diferentes?

Mas a pergunta que mudou o modelo foi: Por que ao jogar partículas carregadas eletricamente contra uma folha muito fina de um metal, eu não vejo a sombra dos átomos deste metal atrás da folha? Imagine um monte de bolinhas uma ao lado da outra. Joga alguma coisa muito fina, esta coisa vai passar mostrando um padrão de onde o caminho foi mais livre. A experiência do Rutherford mostrou que não. A folha mais fina que fizeram deu uma "sombra" com um padrão inexplicável por bolinhas compactadas uma ao lado da outra. A forma que ele encontrou para explicar o padrão foi que a carga positiva deveria estar concentrada em bolinhas bem menores (milhares de vezes menores). Ou seja, o átomo deveria ser um grande vazio, com carga positiva concentrada e aquelas particulas com carga negativa que o Thompson havia descoberto deveriam estar em algum lugar ao redor desta carga positiva. O modelo de átomo que o Rutherford criou, quase cem anos depois do Dalton, foi baseado no modelo já conhecido do sistema solar. Um núcleo carregado positivamente e os elétrons girando ao redor.

Este modelo foi muito bom para explicar um monte de coisa, por exemplo porque um átomo se liga com mais frequência com um átomo de um tipo mas dificilmente com de outro. Todas as ligações químicas começaram a ser entendidas como troca/interações de elétrons. Mas foi um modelo que teve uma vida muito curta.

O século XX trouxe novas perguntas e o modelo teve de ser melhorado para respondê-las também. A história continua com os alunos do Rutherford: Bohr e Sommerfeld, e depois o modelo muda radicalmente com a Mecânica Quântica.

O modelo de Rutherford melhorado pelo Bohr é muito fácil de entender (fora o fato do elétron nunca cair no núcleo, que deve ser simplesmente aceito no modelo). Assumindo a distribuição de átomos em camadas, pode-se dar explicação para uma enormidade de propriedades químicas e é modelo mais adotado no ensino médio por causa de sua simplificação dos cálculos. Os modelos que surgiram no século XX a partir da Mecânica Quântica dão conta de explicar todas as suposições "mágicas" que tiveram de ser aceitas para o modelo Rutherford-Bohr funcionar tão bem.