Átomo, sistema periódico y propiedades

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Modelo de Bohr

El modelo atómico de Rutherford tiene el problema de su estabilidad. Es decir, los electrones son partículas cargadas que giran en torno al núcleo. Los cuerpos que giran están sometidos a una aceleración (aceleración normal o centrípeta). Las partículas cargadas sometidas a una aceleración emiten energía. En este caso el electrón emitiría energía que la adquiere de él mismo y que hace que su contenido energético sea cada vez menor. Como consecuencia de ello el electrón describiría una órbita cada vez de menor radio hasta llegar a caer sobre el núcleo.

Esto ocurriría en un periodo muy corto de tiempo con lo que el átomo descrito por Rutherford no sería estable.

Duraría alrededor de una diezmillonésima de segundo (10-7 s).

Además está el problema de los espectros atómicos. Interpretando cada raya espectral como una transición de un nivel energético a otro, podemos ver que no todas las órbitas son posibles.

Para salvar todos estos problemas Bohr establece su modelo atómico que se basa en tres postulados:

  • Los electrones giran en torno al núcleo en órbitas circulares estacionarias, sin emitir ni absorber energía.

La primera de las discordancias del modelo de Rutherford queda superada. Si el electrón no puede emitir ni absorber energía el átomo es estable.

  • Las órbitas no pueden ser cualesquiera, están cuantizadas. Solamente aquellas en las que el momento angular del electrón es un múltiplo entero de ħ (h/2π) siendo h la constante de Planck

mvr = n h/(2 π)

n es el número cuántico principal que toma valores enteros positivos 1, 2, 3…

  • Cuando un electrón cambia de órbita emite o absorbe una cantidad de energía que es igual a la diferencia entre las energías de la posición final e inicial e igual a hν (siendo ν la frecuencia de la onda emitida).

Ef - E0 = h ν

La combinación del segundo y tercer postulados explicarán perfectamente la formación de espectros discontinuos del hidrógeno y coinciden asombrosamente los valores de las frecuencias de los mismos con las predichas por los postulados. Precisamente esta fué la comprobación que dió validez al modelo de Bohr.

 

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