La Estructura Electrónica De Los Atomos

ESTRUCTURA ELECTRÓNICA DE LOS ÁTOMOS
Lic. Lidia Iñigo

En el texto Temas de Química General encontrarás explicados los experimentos que llevaron a determinar la estructura atómica y los principales modelos atómicos que hubo a lo largo de la historia. No se te preguntará sobre esto, pero es bueno que lo leas para poder entender cómo se llegó a los distintos modelos atómicos y por qué fueroncambiando con el tiempo. Debés interpretar el modelo inmediatamente anterior al actual que es el modelo de Bohr, porque te permitirá entender el modelo atómico actual.

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¿Qué significa modelo en ciencia? ¿Por qué fueron cambiando los distintos modelos atómicos a lo largo del tiempo?

El primer modelo atómico fue el de Joseph j. Thomson (1856 – 1940), que surgió a partir del conocimiento de lanaturaleza eléctrica de la materia. Thomson postuló un modelo en el cual el átomo se describía como una nube esférica de carga positiva en la cual estaban insertos los electrones. Como si fuera un “budín” en el cual los electrones fueran las “pasas de uvas”. Años más tarde, Ernest Rutherford (1871 – 1937) probó mediante su experimento que la carga positiva del átomo estaba concentrada en un muypequeño espacio, y propuso un nuevo modelo en el cual la carga positiva estaba concentrada en un núcleo muy pequeño y los electrones giraban en órbitas circulares alrededor de él.

Modelo de Rutherford El modelo de Rutherford tenía una falla, y era que contradecía la física clásica por el hecho de que si el electrón se mueve en una órbita circular, está sometido a la aceleración centrípeta. Deacuerdo con la física clásica, toda carga sometida a una aceleración pierde energía, lo cual haría que el electrón se fuera acercando cada vez más al núcleo describiendo una trayectoria espiral y terminaría pegándose al núcleo. Hacia fines del siglo XIX Max E. L. Planck (1858 – 1947), estudiando la radiación de un cuerpo negro, vio que los resultados experimentales no podían explicarse si seconsideraba a la luz emitida como una onda, y formuló su teoría cuántica de la radiación. Esta teoría expresa que la materia no absorbe o emite energía en cualquier valor, sino en ciertos y determinados valores, o sea, en forma de “cuantos” de energía. La relación entre la energía y la frecuencia o la longitud de

onda de la luz emitida está dada por la ecuación de Planck; ΔE = h ν ó ΔE = h C/λ Dondeh es la constante de Planck, ν es la frecuencia, C es la velocidad de la luz y λ es la longitud de onda. Es importante que veas que la energía de una radiación electromagnética es inversamente proporcional a la longitud de onda y directamente proporcional a la frecuencia, cuanto mayor longitud de onda, menor es la energía de esa radiación.

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¿Por qué las ondas de radio no son nocivas para lasalud y sí en cambio lo son los rayos x que se utilizan en las radiografías o los rayos ultravioleta?

Basado en la teoría de cuantificación de la energía de Planck, Niels Bohr (1885 – 1962) propuso un nuevo modelo atómico, según el cual el electrón solo puede moverse en determinadas órbitas, y mientras el electrón se encuentre en ellas, no puede absorber ni emitir energía.

Modelo de Bohr -Sommerfeld

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En el modelo atómico de Bohr; cuando el electrón se encuentra en sus órbitas no puede absorber o emitir energía.¿Cómo varía la energía de un electrón con respecto a la distancia al núcleo?¿Cómo absorbe o emite energía el átomo? ¿Por qué está cuantificada la energía? ¿Se mantiene esto en el modelo atómico actual?

El ESTADO FUNDAMENTAL es el estado de menor energía. Cuando elátomo absorbe energía pasa a lo que se denomina un ESTADO EXITADO.
Cuando se entrega energía al átomo, éste la absorbe pasando a un estado excitado, y luego regresa a su estado fundamental devolviendo esa energía en forma de luz. Si se obtiene un registro de las distintas longitudes de onda a las que el átomo absorbe o emite, ese registro es lo que se llama un espectro de absorción o emisión...