Modelo atómico de Bohr

Algunha vez viches o Modelo atómico de Bohr. Este é un descubrimento bastante importante que este científico fixo para a ciencia, especialmente o electromagnetismo e a electroquímica. Anteriormente houbo o modelo de Rutherford, que era bastante revolucionario e tivo moito éxito, pero houbo algúns conflitos con outras leis atómicas como a de Maxwell e a de Newton.

Neste artigo contámosche todo o que necesitas saber sobre o modelo atómico de Bohr, así como os seus detalles para aclarar calquera dúbida sobre o tema.

Problemas que axudou a resolver

Como mencionamos ao comezo do artigo, este modelo atómico axudou a resolver certos conflitos que existían con outras leis atómicas. No modelo anterior de Rutherford, tiñamos que facelo os electróns que se movían cunha carga eléctrica negativa tiñan que emitir un tipo de radiación electromagnética. Isto debería cumprirse debido ás leis do electromagnetismo que existen. Esta perda de enerxía fai que os electróns se reduzan á súa órbita movéndose en espiral cara ao centro. Cando chegaron ao centro derrubáronse, chocando co núcleo.

Isto xerou un problema en teoría xa que non podía colapsar co núcleo dos átomos, pero a traxectoria dos electróns tiña que ser diferente. Isto resolveuse co modelo atómico de Bohr. Explícao os electróns orbitan ao redor do núcleo en certas órbitas que están permitidas e que teñen unha enerxía específica. A enerxía é proporcional á constante de Planck.

Estas órbitas que mencionamos por onde se moven os electróns, chamábanse capas de enerxía ou niveis de enerxía. É dicir, a enerxía que teñen os electróns non sempre é a mesma, senón que se cuantifica. Os niveis cuánticos son as distintas órbitas nas que están os átomos. Dependendo da órbita que se atope nun momento dado, terá máis ou menos enerxía. As órbitas máis próximas ao núcleo do átomo teñen unha maior cantidade de enerxía. Por outra banda, canto máis afastado do núcleo menos enerxía.

Modelo de nivel de enerxía

Este modelo atómico de Bohr, que implicaba que os electróns só podían gañar ou perder enerxía saltando dunha órbita a outra, axudou a resolver o colapso proposto polo modelo de Rutherford. Cando se move dun nivel de enerxía a outro, absorbe ou emite radiación electromagnética. É dicir, cando saltas dun nivel de enerxía máis cargado a outro menos cargado, liberas o exceso de enerxía. Pola contra, cando pasa dun baixo nivel de enerxía a un máis alto, absorbe a radiación electromagnética.

Como este modelo atómico é unha modificación do modelo de Rutherford, mantéñense as características do pequeno núcleo central e coa maior parte da masa do átomo. Aínda que as órbitas dos electróns non son planas como as dos planetas, poderíase dicir que estes electróns xiran arredor do seu núcleo dun xeito similar ao que fan os planetas ao redor do Sol.

Principios do modelo atómico de Bohr

Agora imos analizar os principios deste modelo atómico. Trátase dunha explicación detallada do devandito modelo e do seu funcionamento.

1. Partículas que teñen unha carga positiva Están en baixa concentración en comparación co volume total do átomo.
2. Os electróns cunha carga eléctrica negativa son aqueles que se atopan xirando arredor do núcleo en órbitas circulares de enerxía.
3. Hai niveis de enerxía das órbitas polas que circulan os electróns. Tamén teñen un tamaño establecido, polo que non hai un estado intermedio entre as órbitas. Simplemente van dun nivel a outro.
4. A enerxía que posúe cada órbita está relacionada co seu tamaño. Canto máis lonxe está a órbita do núcleo do átomo, máis enerxía ten.
5. Os niveis de enerxía teñen diferentes números de electróns. Canto máis baixo sexa o nivel de enerxía, menos electróns contén. Por exemplo, se estamos no nivel un, haberá ata dous electróns. No nivel 2, pode haber ata 8 electróns, etc.
6. Cando os electróns se moven dunha órbita a outra, absorben ou liberan enerxía electromagnética. Se pasas dun nivel enerxético máis a outro menos, liberas o exceso de enerxía e viceversa.

Este modelo foi revolucionario e intentou dar unha estabilidade ao material que os modelos anteriores non tiñan. Os espectros discretos de emisión e absorción dos gases tamén se explicaron con este modelo atómico. Foi o primeiro modelo que introduciu o concepto de cuantización ou cuantificación. Isto fai do modelo atómico de Bohr un modelo que está a medio camiño entre a mecánica clásica e a mecánica cuántica. Aínda que tamén falta, foi un modelo precursor para a posterior mecánica cuántica de Schrödinger e outros científicos.

Limitacións e erros do modelo atómico de Bohr

Como mencionamos, este modelo tamén ten certas deficiencias e erros. Primeiro de todo, non explica nin dá razóns polas que hai que limitar os electróns só a órbitas específicas. Asume directamente que os electróns teñen un radio e unha órbita coñecidos. Non obstante, isto non é así. Unha década despois O principio de incerteza de Heisenberg desmentiu isto.

Aínda que este modelo atómico foi capaz de modelar o comportamento dos electróns nos átomos de hidróxeno, non foi tan exacto cando se trata de elementos cun maior número de electróns. É un modelo que ten problemas para explicar o efecto Zeeman. Este efecto é o que se pode ver cando as liñas espectrais se dividen en dúas ou máis en presenza dun campo magnético externo e estático.

Outro dos erros e limitacións que ten este modelo é que proporciona un valor incorrecto para o momento angular da órbita do estado fundamental. Todos estes erros e limitacións mencionados provocan que o modelo atómico de Bohr fose substituído pola teoría cuántica anos despois.

Espero que con este artigo poida aprender máis sobre o modelo atómico de Bohr e as súas aplicacións na ciencia.