Modelo Atómico de Bohr: Estabilidad Electrónica y Niveles Cuantificados de Energía

Introducción al Modelo Atómico de Bohr

En el modelo de Rutherford, los electrones en movimiento con carga eléctrica negativa deberían emitir radiación electromagnética de acuerdo con las leyes del electromagnetismo. Esto provocaría que esa pérdida de energía hiciera que los electrones redujeran su órbita, moviéndose en espiral hacia el centro hasta colapsar con el núcleo. El modelo de Bohr resolvió esta problemática indicando que los electrones orbitan alrededor del núcleo, pero en ciertas órbitas permitidas con una energía específica proporcional a la constante de Planck.

A estas órbitas definidas se les refirió como capas de energía o niveles de energía. En otras palabras, la energía de un electrón dentro de un átomo no es continua, sino cuantificada. Estos niveles están etiquetados con el número cuántico n (n = 1, 2, 3, etc.), que, según Bohr, podría determinarse usando la fórmula de Rydberg, una regla formulada en 1888 por el físico sueco Johannes Rydberg para describir las longitudes de onda de las líneas espectrales de muchos elementos químicos.

Este modelo de niveles de energía significaba que los electrones solo pueden ganar o perder energía saltando de una órbita permitida a otra y, al ocurrir esto, absorberían o emitirían radiación electromagnética en el proceso.

El modelo de Bohr era una modificación del modelo de Rutherford, por lo que las características de un núcleo central pequeño y con la mayor parte de la masa se mantenían. De la misma forma, los electrones orbitaban alrededor del núcleo de manera similar a los planetas alrededor del Sol, aunque sus órbitas no son planas.

Principios Fundamentales del Modelo Atómico de Bohr

1. Las partículas con carga positiva se encuentran en un volumen muy pequeño comparado con el tamaño del átomo y contienen la mayor parte de la masa del átomo (el núcleo).
2. Los electrones con carga eléctrica negativa giran alrededor del núcleo en órbitas circulares.
3. Los electrones orbitan el núcleo en órbitas que tienen un tamaño y energía establecidos. Por lo tanto, no existen en un estado intermedio entre las órbitas.
4. La energía de la órbita está relacionada con su tamaño. La energía más baja se encuentra en la órbita más pequeña. Cuanto más lejos esté el nivel de energía del núcleo, mayor será la energía que tiene.
5. Los niveles de energía tienen diferentes números de electrones. Cuanto menor sea el nivel de energía, menor será la cantidad de electrones que contenga; por ejemplo, el nivel 1 contiene hasta 2 electrones, el nivel 2 contiene hasta 8 electrones, y así sucesivamente.
6. La energía se absorbe o se emite cuando un electrón se mueve de una órbita a otra.
7. Se postuló en 1913.