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Modelo atómico de Bohr-Sommerfeld

IES La Magdalena.
Avilés. Asturias

En 1897 los experimentos realizados sobre la conducción de la
electricidad por los gases dieron como resultado el descubrimiento de una nueva partícula con carga negativa: el electrón.
J.J Thomson propone entonces el primer modelo de átomo:
Los electrones (pequeñas partículas con carga negativa)
se encuentranincrustados en una nube de carga positiva. La carga positiva de la nube compensa exactamente
la negativa de los electrones siendo el átomo eléctricamente neutro.
J. J. Thomson (1856-1940)
Primer modelo de átomo compuesto (Thomson, 1897)
Los electrones, diminutas partículas con carga eléctrica negativa,
están incrustadas en una nube de carga positiva de forma similar
a las pasas en un pastel (modelode "pastel de pasas")

Modelo de átomo planetario (Rutherford, 1911)
E. Rutherford realiza en 1911 un experimento crucial con el que trataba
de comprobar la validez del modelo atómico de Thomson.
Partículas alfa (α), procedentes de un material radiactivo, se aceleran y se
hacen incidir sobre una lámina de oro muy delgada, visualizándose la dirección en la que emergen tras atravesar losátomos de la lámina.
El análisis de los resultados obtenidos lleva a Rutherford a proponer
la existencia de un núcleo (muy pequeño en relación con el volumen
total del átomo) en el que se concentra la práctica totalidad de la masa del átomo, y cuya carga positiva compensará la negativa de los
electrones corticales que girar alrededor del núcleo de forma análoga
a como los planetas orbitan alrededordel Sol (modelo planetario).

En 1918 el propio Rutherford consideró que los núcleos de hidrógeno (que habían sido identificados en reacciones nucleares)
deberían de ser una partícula fundamental que se encontraría
alojada en los núcleos de los átomos, proponiendo el nombre de
protón para dicha partícula.
El neutrón fue propuesto también por Rutherford en 1920, siendo identificado por J.Chadwick en 1932 como producto de la
reacción nuclear producida al bombardear núcleos de berilio con
partículas alfa.
-10

El diámetro de un átomo típico es del orden de 10 m (0,1 nm),
mientras que el núcleo atómico es 10 000 veces más pequeño
-14
(10 m). Los protones y neutrones tienen un diámetro del orden
-15
-18
de 10 m, y el diámetro del electrón es del orden de 10 m .

E.Rutherford (de frente) y J. Chandwick (de lado) en el laboratorio.

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Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias

Modelo Bohr-Sommerfeld

La crisis del modelo de Rutherford

J. C. Maxwell, apoyándose en trabajos anteriores de Oersted, Faraday y
Ampere, que relacionaban electricidad y magnetismo, dio forma matemática a la teoría electromagnética durante la década de 1860.Dicha teoría
predecía la existencia de ondas electromagnéticas.
El hecho de que las ondas electromagnéticas se propagaran con idéntica
velocidad que la luz llevó a la consideración de que la luz misma no es
más que una onda electromagnética. La teoría de Maxwell unificaba así
óptica y electromagnetismo.
Existen una gran variedad de ondas electromagnéticas que van desde los
rayos gamma, muyenergéticos y fuertemente ionizantes (son capaces de
arrancar electrones de los átomos produciendo iones), hasta las ondas de
radio en el extremo opuesto del espectro.
J.C. Maxwell (1831 -1879)

Hertz confirmó en 1888 la predicción de Maxwell al generar y recibir ondas
electromagnéticas en el laboratorio.

El modelo de átomo planetario propuesto por Rutherford mostró pronto algunosinconvenientes teóricos que lo
hacían inviable:

•Contradecía la teoría electromagnética de Maxwell. Según esta teoría una carga eléctrica acelerada
debería de emitir ondas electromagnéticas.
Un electrón al girar en círculos alrededor del núcleo debería emitir, por tanto, ondas electromagnéticas.
Dicha emisión provocaría una pérdida de energía que haría que el electrón describiera órbitas de
radio...