Importancia de definir un modelo atómico

Importancia de definir un modelo atómico
Es importante ya que un modelo atómico es una explicación de la estructura de un
átomo (del latín atomus, y éste del griego άτομος, indivisible) que es la unidad más
pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y
que no es posible dividir mediante procesos químicos.
Aquí se muestra en forma secuencial los diferentes modelos atómicos
desarrollados a continuación se comentan muy brevemente los más importantes:
* 450 a.c. - Modelo atómico de Demócrito
Fue un desarrollo filosófico al postular la imposibilidad de la división infinita de la
materia y la consecuente necesidad de la existencia de una unidad mínima de la
cual estarían compuestas todas las sustancias.
Interesante el que puedan haber acertado plenamente, lo único que lo llamaron
átomo en lugar de globus.
* 1808 - Modelo atómico de Dalton
Apuntaba ya al átomo moderno pero como una sola partícula, si bien al principio
no estaba muy claro si sería un átomo o una molécula.
* 1897 - Modelo atómico de Thomson
Se añade la división del átomo entre cargas positivas y negativas tipo pastel de
frutas o sopa de ajo con fuerzas de atracción eléctricas.
* 1911 - Modelo atómico de Rutherford
Separa el núcleo con carga positiva de los electrones con carga negativa. Los
electrones estarían en órbitas circulares o elípticas alrededor del núcleo. El
electrón se añadió al modelo en 1920 de forma teórica y fue descubierto
experimentalmente en 1932.
Este es el modelo visual que todos tenemos, pero tenía dos problemas:
o Contradecía las leyes de Maxwell del electromagnetismo por las que las
partículas cargadas en movimiento deberían emitir fotones continuamente y por
ello los electrones deberían perder energía y caer al núcleo del átomo.
o No explicaba los espectros atómicos.
Órbita fija del modelo atómico
Órbita fija del modelo atómico
* 1913 - Modelo atómico de Bohr
Bohr introduce mejoras sustanciales al modelo de Rutherford al incorporar
aspectos energéticos derivados de la energía de Planck y del efecto fotoeléctrico
de Einstein.
Aunque una descripción detallada es compleja, las siguientes características son
relevantes en relación al modelo que va a introducir la Mecánica Global son :
o Los electrones se sitúan en órbitas circulares estables; es decir, donde no
emiten energía y no todas están permitidas.
o Las órbitas permitidas tienen un momento angular que es un múltiplo exacto de
de hbar (constante de Planck dividido por 2π)
o Los electrones emiten o absorben un fotón o cuanto al cambiar de órbitas que
coincide con la diferencia de energía de las órbitas y no necesitan pasar por
estados intermedios.
o Las órbitas de los electrones siguen las reglas de la Mecánica Clásica pero no
así los cambios de órbita.
Al margen del gran acierto de este modelo en muchos aspectos, el problema de
Bohr y de toda la Mecánica Cuántica es que se van añadiendo supuestos pero sin
explicar las razones que los justifican, únicamente que funcionan y explican mejor
la realidad; lo cual, no estando nada mal, no ayuda mucho a la comprensión de la
realidad.
* 1916 - Modelo atómico de Sommerfeld
Se incluyen subniveles dentro de la estructura del átomo de Bohr, se descartan las
órbitas circulares y se incorpora en cierta medida la Teoría de la Relatividad de
Einstein.
También configura los electrones como corriente eléctrica y no explica por qué las
órbitas han de ser elípticas, yo creo que son elipsoides pero no elípticas y que
lleva razón en que el electrón es un tipo especial de onda electromagnética.
* 1926 - Modelo de Schrödinger o modelo actual
Este modelo cambia la filosofía de las órbitas seguramente por las nuevas
aportaciones de De Broglie sobre la naturaleza ondulatoria de la masa en 1924 y
describe a los electrones con funciones de onda, que nos permiten obtener la
probabilidad de que el electrón se encuentre en un determinado punto del espacio.
De esta forma se obtienen orbitales de densidad espacial de probabilidad de
encontrar un electrón.
El modelo se ajusta mucho mejor a las observaciones pero al abandona la visión
anterior de forma de la órbitas, por un lado se aleja de una explicación intuitiva de
las causas de esas órbitas tan caprichosas y, por otro, se adentra en el mundo de
las probabilidades y de la abstracción matemática que en grandes dosis podría
llegar a ser muy perjudicial o negativa.
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