Autor: Erick Paez Jerez G7 N°18



Modelo Atómico de Bohr


Contenido
  1. Cronología
  2. Precedentes más importantes
    1. Dalton
    2. Thomson
    3. Rutherford
  3. Átomo de Bohr
  4. Problema Aplicativo
  5. Vea También
  6. Referencias

Cronología

Año
Científico(s)
Descubrimiento
Era griega
Demócrito
"por convenio amargo, por convenio dulce, pero en realidad átomos y vacío"
1704
Isaac Newtonexternal image newton.jpg
Propone un modelo mecánico del universo con pequeñas masas sólidas en movimiento.
1859
J. Plucker
Construye uno de los primeros tubos de rayos catódicos.
1873
James Clerk Maxwellexternal image maxwell.jpg
Propone que el vacío está lleno con campos electromagnéticos.
1874
G.J. Stoney
Propone que la electricidad está dada por pequeñas partículas que llamó "electrones".
1879
Sir William Crookesexternal image crookes.jpg
Descubre una serie de propiedades importantes de los rayos catódicos.
1895
William Roentgenexternal image roentgen.jpg
Descubre los "rayos - X".
1896
Henri Becquerel
Descubre la radiactividad natural.
1897
J.J.Thomsonexternal image jjthom~1.gif
Determina experimentalmente la razón e/m de un electrón , 1.759 x 108 coulombs/gr.
1898
Ernest Rutherfordexternal image rutherf.jpg
Descubre los rayos alfa y beta.
1900
Soddy
Observó la desintegración espontánea de elementos radiactivos en "isótopos" o en nuevos elementos, establece la vida media y cálculos sobre la energía liberada en el decaimiento radiactivo.
1900
Max Planckexternal image planck.jpg
Introduce la idea de los cuantos de energía para explicar el espectro de radiación del cuerpo negro.
1903
Nagaoka
Postula un modelo "saturniano" del átomo con anillos planos de electrones rotando alrededor de una partícula positiva.
1906
Hans Geigerexternal image geiger.jpg
Inventa un detector de partículas alfa.
1909
R.A.Millikanexternal image millikan.jpg
Con experimentos con gotas de aceite determina experimentalmente la carga (e=1.602 x 10-19 coulomb) y la masa (m = 9.11 x 10-28 gr) de un electrón.
1911
Ernest Rutherford
Bombardeando con partículas alfa átomos de oro, establece una estructura de un núcleo muy denso, muy pequeño y cargado positivamente y asume que los electrones están fuera de éste.
1914
H.G.J. Moseley
Usando tubos de rayos X, determina la carga de los núcleos de la mayoría de los átomos. Escribió: "El número atómico de un elemento es igual al número de protones en el núcleo". Este trabajo fue usado para reorganizar la tabla periódica basándose en el número atómico en vez de la masa atómica.
1919
Aston
Descubre la existencia de isótopos usando un espectrógrafo de masas.
1922
Niels Bohrexternal image nbohr.jpg
Desarrolla su modelo del átomo.
1923
L.de Broglie
Descubre la dualidad partícula /onda.
1930
E.Schrödingerexternal image schroed.jpg
Introduce la Mecánica Ondulatoria para explicar la estructura atómica.
1932
J Chadwickexternal image chadwick.jpg
Descubre el neutrón.
1938
Lisa Meitner, external image hahnmeit.jpg O.Hahn, Strassman
Descubren la fisión nuclear.
1942
Enrico Fermiexternal image fermi.jpg
Conduce la primera reacción en cadena controlada liberando energía del núcleo atómico.

Precedentes

Dalton
      1. Los elementos están constituidos por pequeñas partículas llamadas átomos.
      2. Todos los átomos de un mismo elemento poseen propiedades idénticas, en particular su peso
      3. Los átomos de distintos elementos tienen distinta masa y distintas propiedades
      4. Cuando los átomos se combinan lo hacen en relaciones fijas formando moléculas.

Imagen1.jpg
Lista de Elementos de Dalton

Thomson

      1. Los electrones se encuentran sumergidos en una esfera de carga positiva, uniformemente distribuida en ella
      2. La cantidad de carga negativa es igual a la cantidad de carga positiva
Rutherford
Imagen_4.jpg

Experimento de Geiger y Marsden con una lámina de oro expuesta a rayos α
Rutherford predijo para el experimento de Geiger y Marsden que las partículas α pasarían a través de la lámina de oro o que serían ligeramente desviada. Aunque el comportamiento general fue de esa forma, algunas partículas (1 entre 8000) rebotada inesperadamente. Esto válido la tesis de que los átomos tienen una region densa que contiene la mayoría de su masa.
En 1911 Rutherford, lanzo a la comunidad científica un Nuevo modelo atomico como interpretación a los resultados obtenidos experimentalmente. En este, el átomo está formado por una carga central (él no uso el termino núcleo) que está rodeado de una nube de electrones orbitando.


Postulados

v El átomo está formado por un núcleo donde se encuentra su carga positiva y la mayoría de su masa
v A cierta distancia del núcleo se encuentran distribuidos los electrones de forma que la carga neta del átomo sea cero

Fallas del Modelo de Rutherford

v Había una contradicción con las leyes del electromagnetismo de Maxwell. Según dichas las leyes, una carga eléctrica en movimiento (como es el electrón) emite energía continuamente en forma de radiación. Por lo tanto según el modelo de Rutherford llegaría un momento muy breve en el que el electrón caería sobre el núcleo y la materia se destruiría.
v Por otra parte, si la emisión de energía es continua, entonces los espectros de los átomos de los elementos deberían ser continuos, pero los experimentos indican lo contrario, demostrando que la emisión de la energía es discontinua.

Átomo de Bohr


Niels Bohr, quien trabajaba con Rutherford analizó que al usar el segundo postulado de Planck: “un oscilador solo emite energía cuando pasa de un estado de mayo r energía a otro de menor energía” y consideraba que la frecuencia del movimiento circular era análoga al oscilador de Planck, se obtendría una solución al problema del anterior modelo atómico.

Postulados

  1. El átomo de Hidrógeno está constituido por un núcleo con carga +Ze y un electrón ligado a él mediante fuerzas electrostáticas. Donde Z es el número atómico, para el hidrógeno Z = 1.
  2. Existe, para el átomo, un conjunto discreto de estados energéticos, en los cuales el electrón puede moverse sin emitir radiación electromagnética. Estos estados reciben el nombre de estados estacionarios y en ellos la energía es constante
  3. En los estados estacionarios el momento angular del electrón (L) es igual a un múltiplo entero n de la constante de Planck h dividida por 2π.
  4. Cuando un electrón realiza una transición de un estado estacionario de energía Ei a otro de energía Ef emite (o absorbe) radiación electromagnética de frecuencia ν dada por la relación:
ν = | Ei - Ef | = ΔE
---------h______h
Vea el análisis matemático en el archivo de PowerPoint

Problema Aplicativo


— Para el átomo de helio ionizado (He+), encuentre:
a. El radio de la primera órbita de Bohr
b. La energía de ionización
Vea la resolución en el archivo de PowerPoint

Vea También


  1. Modelo Atomico de Bohr G9 - 13
  2. Modelo de Bohr
  3. Bohr
  4. Postulados del Atomo de Bohr
  5. Niels Bohr


Referencias

  1. http://physics.scollege.cl/Apuntes%20y%20presentaciones/mundo%20atomico.pdf
  2. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/movimiento/bohr/bohr.htm
  3. http://www.fis.usb.ve/rcastell/fismod/problemarios/crono.html