Estructura atómica

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Estructura atómica

El modelo del átomo de Bohr, semejante

al sistema solar en pequeño tuvo una gran aceptación, debido a que su teoría da

una explicación satisfactoria al origen de las líneas espectrales del hidrógeno

gaseoso.

Los postulados de su teoría son:

1.- El electrón, en el

átomo de hidrógeno, gira al rededor del protón con movimiento circular

uniforme, debido a la fuerza de Coulomb y de acuerdo con las leyes de Newton.

2.-

El electrón puede girar sin radiar energía (la teoría electromagnética clásica

predice que cualquier carga eléctrica acelerada radiará energía

electromagnética) solamente en aquellas órbitas en las que el momento angular

del electrón tenga valores de h / 2p o múltiplos de este valor.

Si n = 1 se dice que el electrón se encuentra en su estado basal

que corresponde al estado de más baja energía.

Si n es mayor que 1 el electrón está en un estado excitado

o de mayor energía, de aquí que, entre mas grande sea el valor de n, el

electrón se encuentra más alejado del núcleo y por ende más energía ha

adquirido.

Estado basal Estado excitado

3.-

El espectro discontinuo o de líneas que produce el hidrógeno gaseoso se debe al

salto que realiza el electrón cuando pasa de un nivel inicial (Eni) de mayor energía,

hacia otro nivel final (Enf) de menor energía.

Al

hacer este salto el electrón emite un fotón cuya frecuencia (nf) se puede determinar mediante la ecuación de Planck:

Para

determinar la energía total que tiene el electrón cuando se encuentra en el

nivel n (), se debe sumar su energía cinética

(½ mv2) mas su energía potencial (- ke2/r), ésta última

tiene valores negativos debido a que el electrón por si solo no puede realizar

un trabajo.

La energía que tiene el electrón es un valor constante que

solo depende del nivel en el que se localice. El signo ( - ) indica que el

electrón forma parte del átomo. Cuando el valor de esta energía sea positiva

estará indicando que el electrón es libre y que ya no forma parte del átomo.

Esta

es la ecuación que obtuvo Bohr a través del desarrollo de su teoría, se asemeja

a la obtenida empíricamente por Balmer, solo que la de Bohr es de aplicación general,

ya que se puede emplear para cualquiera de las 5 regiones espectrales que tiene

el hidrógeno, mientras que la de Balmer solo se emplea para la región visible.

Las cinco regiones espectrales del producen los átomos de hidrógeno se presentan

en la siguiente tabla, asi como los valores que deben tener tanto ni como nf para cada

región espectral