Modelo Atómico de Bohr: Principios, Limitaciones y Modificaciones

Modelo Atómico de Bohr

Inconvenientes del Modelo de Rutherford

• Si la carga se mueve, se emite energía.
• Al perder energía, su radio de giro disminuye (se desploma).
• Esa energía se emitirá de forma continua.

En 1913, Bohr propone un nuevo modelo que explica el espectro de emisión del hidrógeno. Es el precursor del modelo atómico actual.

Principios del Modelo Atómico de Bohr

• El electrón se mueve en órbitas circulares alrededor del núcleo (sin emitir energía).
• El espacio que rodea al núcleo está cuantizado:
  • Hay zonas permitidas: niveles de energía.
  • Hay zonas no permitidas.
• Mientras el electrón no cambia de órbita, no cambia su energía.
• Las órbitas permitidas son aquellas en las que el momento angular del electrón (mvr) es múltiplo entero de h/2π (h: constante de Planck).
• n = número cuántico principal. Define niveles alrededor del núcleo. Un electrón puede pasar de una órbita a otra absorbiendo o emitiendo energía (números completos de h).
  |E_f - E_i| = hν
  E_f > E_i: Absorbe energía, pasa a órbita exterior: proceso endotérmico.
  E_f < E_i: Emite energía, pasa a órbita interior: proceso exotérmico.

Limitaciones del Modelo de Bohr

• Si se observan con detenimiento (con instrumentos más precisos) las líneas del espectro, se ve que son dos o más.
• Solo vale para átomos con un electrón.
• En 1896, Zeeman observó que las líneas se desdoblaban en dos, tres o más al someter la muestra a un campo magnético muy intenso (Efecto Zeeman).

Modificaciones al Modelo de Bohr

• 1915: Sommerfeld sugiere que puede haber órbitas circulares y elípticas alrededor del núcleo, y con la misma energía. Así explica las líneas muy juntas observadas con instrumentos más precisos.
• Añade otro número cuántico: número cuántico orbital o secundario (l). Definido por la excentricidad de la órbita.
• El efecto Zeeman obligó a introducir otro número cuántico, magnético, m_l. Depende de las orientaciones de la órbita del electrón en el espacio.
• En 1925 se introdujo un cuarto número cuántico, de espín, m_s. Definido por la rotación del electrón sobre sí mismo. Puede tomar dos valores: ± ½.