Modelo Atómico de Bohr y Estructura Electrónica Cuántica

Modelo Atómico de Bohr

Niels Bohr (1885 – 1962) propuso en 1913 un modelo que explicaba el espectro del hidrógeno.

Postulados del Modelo de Bohr

Los postulados en los que se fundamenta este modelo son:

• El electrón se mueve en una órbita circular alrededor del núcleo, debido a la atracción eléctrica de este.
• Para el electrón solo son posibles órbitas para las que se cumple:
• Mientras el electrón se mueve en una de las órbitas permitidas no irradia energía; la energía es constante (órbita estacionaria).
• Si el electrón está inicialmente en una órbita de energía E₁ y pasa a una órbita de energía E₂ (E₂ < E₁), emite una radiación electromagnética de frecuencia.
• Por el contrario, para pasar del nivel de energía E₂ al E₁, debe absorber una radiación electromagnética de la misma frecuencia anterior.

Implicaciones del Segundo Postulado

Del segundo postulado se deduce que el electrón solo puede tener determinados valores de la energía que vienen dados en función de n. A n se le llama número cuántico principal.

• Cuando el electrón se encuentra en el nivel u órbita de más baja energía (n=1), está en el estado fundamental.
• Si absorbe energía y pasa a un nivel superior, el átomo se encuentra en un estado excitado. Al cabo de cierto tiempo, emite energía en forma de radiación electromagnética, pasando al estado fundamental (Espectros de emisión).

Estructura Electrónica de los Átomos

Pero el modelo de Bohr no sirve para explicar los espectros de átomos polielectrónicos.

Cuando se obtienen espectros de hidrógeno con espectroscopios de alta resolución, aparecen líneas desdobladas (estructura fina).

Para interpretar esta estructura fina, Sommerfeld (1865-1951) supuso que el electrón del átomo de hidrógeno podía girar también en órbitas elípticas. Esto le llevó a introducir otro número cuántico, relacionado con la forma de las órbitas.

Por tanto, la energía del electrón en las distintas órbitas viene determinada por el valor de esos dos números cuánticos.

De esta forma pudo interpretarse la estructura fina. En 1896, Peter Zeeman (anterior a la teoría de Bohr) observó que cuando los átomos de un elemento se excitan en presencia de un campo magnético, las líneas del espectro se desdoblan, lo que obligó a introducir un tercer número cuántico. Con tanto añadido, la teoría de Bohr-Sommerfeld perdía elegancia; era necesario un cambio conceptual brusco: LA TEORÍA CUÁNTICA.