Del Experimento de Rutherford al Modelo Cuántico Actual

Experimento de Rutherford: El Descubrimiento del Núcleo

El experimento de Rutherford consistió en bombardear una lámina delgada de oro con rayos alfa. Este experimento logró descubrir la estructura fundamental del átomo, compuesta por el núcleo y la corteza.

Postulados del experimento:

• 1) Los átomos están casi completamente vacíos (el 98% de los rayos atraviesa la lámina sin desviarse).
• 2) La masa del átomo se concentra en el núcleo y, además, aquí se encontraría el protón. Rutherford sugirió la presencia de una tercera partícula que fue descubierta en 1932 por Chadwick y fue llamada neutrón.
• 3) Los electrones se ubican girando en torno al núcleo; esta región fue llamada corteza.

Rutherford estableció un nuevo modelo atómico utilizando para ello la idea del sistema solar. El modelo atómico de Rutherford fue eventualmente descartado porque el electrón se mueve a gran velocidad y, según la física clásica, debería perder energía.

Max Planck (1900)

Este científico estudió la radiación de un cuerpo negro y, gracias a estos estudios, creó la teoría de los cuantos.

Niels Bohr (1913)

Bohr introdujo mejoras significativas al modelo previo:

• 1) Utiliza la energía y postula que esta es discontinua.
• 2) Soluciona el problema de Rutherford utilizando la teoría de los cuantos y crea para ello el número cuántico principal (n). Este número indica el nivel de energía, basándose en la idea de que cada una de sus órbitas tiene un pequeño "paquete" de energía.

A cada una de las órbitas se le asignó un valor energético que permite el equilibrio entre el electrón y el núcleo; por lo tanto, el electrón girará en torno a él sin ser atraído, lo que tiene como consecuencia la no destrucción del átomo.

Estados Energéticos

• Estado estacionario: Menor energía.
• Estado excitado: Mayor energía.

Postulados de Bohr

1. Los electrones giran en torno al núcleo en órbitas circulares.
2. Los electrones sólo pueden estar en esas órbitas (denominadas K, L, M...).
3. [Representación gráfica del modelo]

El átomo de Bohr fue descartado porque sólo sirve para átomos de un solo electrón (átomos hidrogenoides).

Efecto Fotoeléctrico

[Representación del efecto fotoeléctrico]

Modelo Atómico Actual

Este modelo fue confeccionado gracias al aporte de los siguientes científicos:

• 1) Max Planck: Teoría de los cuantos.
• 2) Niels Bohr: Introducción del número cuántico "n".
• 3) Louis de Broglie: Este científico junta dos teorías (ondulatoria y corpuscular) obteniendo así su teoría, que fue llamada "Teoría dual de la materia". Fue representada matemáticamente como (fórmula): toda partícula en movimiento estará asociada a un movimiento ondulatorio.
• 4) Heisenberg: Principio de Incertidumbre (1926).

En los sistemas microscópicos es imposible determinar simultáneamente la velocidad y la posición de una partícula.