De Thomson a la Regla de Madelung: Historia y Desarrollo del Modelo Atómico

Modelos Atómicos Clásicos y Modernos

Modelo de Thomson

Thomson: Al disparar partículas alfa sobre láminas de oro, observó que se desviaban al atravesar el metal. Su modelo propone:

• 1. El átomo es una esfera maciza de carga eléctrica positiva.
• 2. Los electrones están incrustados en esta esfera maciza en un número suficiente como para neutralizar la carga eléctrica positiva de la esfera.

Thomson se fijó más en la desviación de unas pocas partículas que en el hecho de que la mayoría atravesaba la lámina de oro sin desviarse.

Modelo de Rutherford

Rutherford: Al estudiar el paso de las partículas alfa a través de gases, observó que sus trayectorias eran líneas rectas y que muy raramente presentaban desviaciones. Su modelo establece:

• 1. El átomo posee un núcleo central que contiene casi toda la masa del átomo y tiene carga eléctrica positiva.
• 2. Los electrones, de masa muy pequeña y carga negativa, giran alrededor del átomo.
• 3. La atracción negativa de los electrones y la positiva del núcleo les permite girar alrededor de él.
• 4. La suma de cargas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del núcleo.

Diámetros: 10^-10 m para el átomo y 10^-14 m para el núcleo.

Postulados de Bohr

Bohr:

• 1.^er postulado: Los electrones giran en órbitas estacionarias circulares alrededor del núcleo.
• 2.º postulado: No todas las órbitas son posibles; se debe cumplir la condición: mvr = nh / 2π.
• 3.^er postulado: Si un electrón pasa de una órbita superior a otra inferior, la diferencia de energía entre las dos órbitas se emite en forma de radiación electromagnética.

Ampliación de Sommerfeld

Sommerfeld:

• 1. Las órbitas del electrón son, en general, elípticas y las circulares solo son un caso particular de las anteriores.
• 2. En una órbita elíptica, la velocidad del electrón varía según esté más o menos cerca de los focos de la elipse.

Efecto Zeeman

Efecto Zeeman: Se interpretó que un electrón moviéndose alrededor del núcleo genera un campo magnético que actúa como un pequeño imán a nivel atómico. Se concluyó, además, que la inclinación de las órbitas estaba cuantizada y solo podía tener unos valores concretos.

Regla de Madelung

Regla de Madelung: La energía de los orbitales solo depende del número cuántico principal, n, y del secundario, l. La importancia de n es mucho mayor a la de l.