Física atómica

MODELO ATÓMICO DE THOMSON
Con el descubrimiento de los electrones Thomson
formuló en 1897 un nuevo modelo atómico que
sustituye al de Dalton. La existencia de los electrones
hizo suponer inmediatamente la existencia en el
átomo de cargas eléctricas positivas que
neutralizaban los electrones, ya que los átomos eran
neutros.
Debido a la ligereza de los electrones,
Thomson supuso que las cargas
eléctricas positivas debían tener la
mayor parte de la masa del átomo,
ideando un modelo que consistió en
suponer como una esfera uniforme de
electricidad positiva que contenía en su
interior a los electrones en número
suficiente para neutralizar la carga
positiva.
Teniendo en cuenta lo que se sabía del átomo en
aquellos tiempos, Thomson propuso el sgte.
modelo:
“El átomo se encuentra formado por una esfera de
carga positiva en la cual se encuentran incrustadas las
cargas negativas (electrones) de forma similar a como
se encuentran las pasas en un pastel. Además, como el
átomo es neutro la cantidad de cargas positivas es igual
a la cantidad de cargas negativas.
Bueno, esto es, en otras palabras, el
modelo atómico de Thomson.
Lamentablemente, el modelo de Thomson tuvo
que ser abandonado al demostrar Rutherford que
era totalmente incompatible con sus
observaciones.
MODELO ATÓMICO DE BOHR
Niels Bohr (1885-1962) fue un físico danés que aplicó por
primera vez la hipótesis cuántica a la estructura atómica, a
la vez que buscó una explicación a los espectros
discontinuos de la luz emitida por los elementos gaseosos.
Todo ello llevó a formular un nuevo modelo de la
estructura electrónica de los átomos que superaba las
dificultades del átomo de Rutherford.
Para esto, Bohr dio a conocer los siguientes postulados:
PRIMER POSTULADO:
Los electrones en los átomos se encuentran en niveles de energía bien
definidos:
Esto equivale a decir que en el átomo los electrones pueden tener ciertas
cantidades de energía potencial y no otras. Así, al electrón le estarían
permitidas sólo ciertas órbitas, quedándole vedadas otras trayectorias. A
cada órbita le corresponde un determinado nivel de energía; mientras más
alejada esté del núcleo se encuentre, mayor será su nivel de energía.
SEGUNDO POSTULADO
Un electrón puede cambiar de un nivel a otro dentro del mismo átomo ganando
o perdiendo una cantidad de energía igual a la diferencia existente entre ambos
estados:
De este modo, todo cambio energético del electrón corresponderá a “saltos”
que haga entre los estados estacionarios.
Cualquier cambio de un electrón a un nivel de energía superior, más externo, al
que tiene su estado fundamental, lleva al átomo a un estado de mayor energía.
De este modo, si un electrón absorbe energía accede a un estado superior, es
decir, a una órbita más alejada del núcleo.
TERCER POSTULADO
En cualquiera de estos niveles, el electrón se movía
siguiendo una órbita circular alrededor del núcleo
De los 3 postulados presentados, sólo
se mantienen actualmente los 2
primeros; el tercero ha sido totalmente
desechado.
Para realizar su modelo atómico, Bohr utilizó el átomo de
hidrógeno.
Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y
girando a su alrededor un electrón.
En este modelo los electrones giran en órbitas circulares
alrededor del núcleo; ocupando la órbita de menor energía
posible, o sea la órbita más cercana al núcleo posible.
Cada nivel energético que identifica a
cada una de las órbitas, toma valores
desde 1 a 7 (con números enteros), se
representa con la letra "n", y recibe el
nombre de Número Cuántico
Principal.
De acuerdo al número cuántico
principal, Bohr calculó las distancias
a las cuales se hallaba del núcleo cada
una de las órbitas permitidas en el
átomo de hidrógeno.
Esta es la representación de las órbitas de Bohr
Este es el fin del modelo atómico de Bohr. Cabe destacar
que con su teoría orientó las investigaciones posteriores
sobre el átomo al fundar la mecánica cuántica.