Evolución del Modelo Atómico: De Rutherford a Bohr

El Descubrimiento de las Partículas Subatómicas

El descubrimiento de estas partículas subatómicas manifestó que el átomo es divisible, ya que contiene partículas subatómicas. Algunas de estas partículas, como los electrones, tienen carga eléctrica negativa, mientras que el resto del átomo constituye la mayor parte de su masa y posee carga eléctrica positiva. Dado que el átomo es eléctricamente neutro, se deduce que el número de electrones es igual al número de protones.

Definición de Modelo

Un modelo es una representación ideal de un fenómeno observado que trata de explicar hechos experimentales.

El Modelo Atómico de Rutherford

Según el modelo de Rutherford, la estructura del átomo es similar a un sistema planetario:

• Contiene un núcleo central en el que está concentrada toda su masa, aportada por los protones y neutrones.
• La carga positiva se concentra en dicho núcleo.
• Los electrones giran a gran velocidad en torno al núcleo y están separados de este por una gran distancia.
• El átomo constituye un espacio fundamentalmente vacío.

Justificación Experimental

Al bombardear una lámina de oro muy fina con partículas positivas a gran velocidad, Rutherford justificó el comportamiento de las partículas con su modelo:

• La mayoría de las partículas atraviesan el átomo sin desviarse porque, en su mayor parte, es espacio vacío.
• Las partículas que se desvían han pasado cerca del núcleo y han sido repelidas.
• Las partículas que rebotan han chocado directamente contra el núcleo.

Finalmente, el modelo de Rutherford dejó de ser válido ya que no podía justificar la existencia de los espectros discontinuos, pues, según su teoría, los electrones giraban a gran velocidad en torno al núcleo describiendo órbitas circulares con aceleración centrípeta.

Postulados de Bohr

Para resolver las limitaciones del modelo anterior, Bohr propuso los siguientes postulados:

• 1er postulado: Existe cierto número de órbitas circulares estables en las cuales el electrón se desplaza a gran velocidad sin emitir energía, evitando así el inconveniente del modelo de Rutherford.
• 2do postulado: El electrón tiene en cada órbita una energía determinada, que es tanto mayor cuanto más alejada del núcleo se encuentre esa órbita. Lo que caracteriza a una órbita es el nivel energético, que se identifica por un número (n). No todas las órbitas son posibles y cada una es distinta de las demás; los niveles de energía son diferentes para cada elemento, por eso sus espectros atómicos también lo son.
• 3er postulado: El electrón no radia energía mientras permanece en una órbita estable. Cuando cae de un nivel de energía superior a otro de energía inferior, emite una cantidad de energía definida en forma de radiación.

Este modelo se justifica a pesar de la existencia de los espectros discontinuos, ya que, como los niveles de energía son distintos en cada átomo, también lo son las energías y las rayas de sus espectros.