Modelos Atómicos: De Rutherford a Bohr y los Espectros de Emisión

El Experimento de Rutherford: Un Hito en la Estructura Atómica

En 1911, E. Rutherford llevó a cabo un experimento crucial que lo llevó a desechar el modelo atómico de Thomson. En dicho experimento, bombardeó una fina lámina de oro, rodeada por una pantalla fosforescente, con partículas alfa procedentes de una muestra radiactiva.

Tal como esperaba, la mayoría de las partículas alfa atravesaban la lámina sin desviarse, como indicaban los destellos luminosos que se producían en la pantalla. Pero su gran sorpresa fue ver que algunas se desviaban significativamente, llegando incluso a rebotar.

El Modelo Atómico Nuclear de Rutherford

Para explicar este hecho, Rutherford supuso que, en su camino, las partículas alfa se habían encontrado con una zona pesada y cargada positivamente. Las fuerzas eléctricas repulsivas serían las responsables de las desviaciones observadas. Propuso entonces su modelo nuclear, estableciendo los siguientes principios:

1. El átomo consta de un núcleo muy pequeño, que concentra la casi totalidad de la masa del átomo y está cargado positivamente.
2. Como la mayoría de las partículas alfa pasan por la lámina sin desviarse, el átomo puede considerarse hueco en gran parte.
3. Alrededor del núcleo se mueven los electrones. Esta zona externa al núcleo se denomina corteza, y en ella los electrones giran a cualquier distancia del núcleo.
4. El átomo es eléctricamente neutro.

Espectros Atómicos y la Radiación

Los cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación y lo hacen de forma continua; es decir, la radiación está formada por todas las longitudes de onda, desde muy pequeñas hasta muy grandes.

Por el contrario, el espectro de emisión de un elemento en estado gaseoso no es continuo, sino que está formado por algunas frecuencias específicas que se pueden separar por procedimientos ópticos.

Principios Fundamentales del Modelo Atómico de Bohr

El modelo de Bohr, que complementó y mejoró el de Rutherford, se basa en los siguientes principios:

• El electrón se mueve alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares. No todas las órbitas están permitidas, pues el espacio que rodea al núcleo está cuantizado; es decir, hay órbitas permitidas llamadas niveles de energía.
• Cuando el electrón se encuentra en un nivel u órbita permitida, no irradia energía; se encuentra en un estado estacionario con una energía fija y determinada.
• Un electrón puede pasar de una órbita a otra absorbiendo o emitiendo un cuanto de radiación electromagnética de energía igual a la diferencia existente entre las energías de las órbitas inicial y final.