Evolución de los Modelos Atómicos: De Rutherford a Schrödinger

Modelo de Rutherford:

El átomo posee un núcleo central pequeño con carga eléctrica positiva y que contiene casi toda la masa del átomo. Girando en órbitas circulares a grandes distancias alrededor del núcleo hay pequeñas masas con carga eléctrica negativa (electrones). La atracción eléctrica entre los electrones y el núcleo es la fuerza centrípeta que permite a aquellos girar alrededor de este. La suma de las cargas eléctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del núcleo, ya que el átomo es eléctricamente neutro.

Modelos Atómicos Posteriores

Modelo Atómico de Bohr:

Postulados:

1. Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas estacionarias sin emitir energía.
2. Solo son posibles las órbitas en las que el momento angular del electrón es un múltiplo natural de h/2π.
3. Cuando un electrón pasa de una órbita superior a una órbita inferior, la diferencia de energía entre ambas órbitas se emite en forma de radiación electromagnética.

Teoría de Planck:

Postuló que la emisión de radiación electromagnética se produce en forma de diminutas cantidades elementales que se llamaron *quanta*.

Dualidad Onda-Corpúsculo (Principio de De Broglie):

Sugirió que las masas en movimiento se pueden comportar también como ondas. No solamente los fotones tienen una onda asociada, sino que la dualidad es una propiedad general de la materia.

Principio de Incertidumbre de Heisenberg:

Enunció el llamado principio de incertidumbre o de indeterminación, según el cual es imposible medir simultáneamente y con precisión absoluta el valor de dos variables si estas son de las que los físicos llaman conjugadas (energía y tiempo, o la posición y la cantidad de movimiento).

Comparación Heisenberg y Schrödinger:

Para Heisenberg, las magnitudes de la mecánica, como la velocidad, la fuerza o la posición, eran representables por matrices, y por ello se denominó *mecánica matricial* a su sistema para describir el átomo. Schrödinger formuló su *mecánica ondulatoria* como una teoría ondulatoria clásica de la materia. Max Born fue quien posteriormente la interpretó utilizando métodos estadísticos y demostró que se diferencia de la mecánica clásica en aspectos fundamentales.

Modelo de Schrödinger:

Propone la descripción del electrón como una onda que vibra alrededor del núcleo. Por ello se denomina *mecánica ondulatoria*. La ecuación de Schrödinger permite hallar la función de onda u orbital que define al electrón. Al ser las ecuaciones de onda complicadas y difíciles, es frecuente referirse a los orbitales como las extensiones de espacio donde existe una elevada probabilidad de encontrar el electrón.

Principio de Exclusión de Pauli:

En un mismo átomo no puede haber dos electrones con los cuatro números cuánticos iguales.

Regla de Hund o de Máxima Multiplicidad:

Mientras sea posible, los electrones se colocan solitarios en los orbitales de cada subnivel, evitando formar parejas en el mismo orbital.

Propiedades Atómicas

Radio Atómico:

Grupo: Los radios atómicos crecen al aumentar el número atómico porque los electrones se colocan en niveles cada vez más altos, más lejos del núcleo, y la carga eléctrica de los demás electrones, más internos, los repele produciendo un aumento de volumen.

Periodo: Los radios atómicos disminuyen al aumentar el número atómico. Cada elemento tiene un electrón más que el anterior, pero este electrón no se sitúa más lejos del núcleo, sino en el mismo nivel energético o en uno inferior, de modo que el átomo no aumenta de tamaño.