28 abr 2010

Modelo de Borh

En este modelo Atómico Propuesto por Niels Bohr en 1913, consiste en explicar como los electrones pueden tener 3 orbitas estables alrededor del núcleo. Niels Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para realizar el modelo que lleva su nombre. Bohr intentaba realizar un modelo atómico capaz de explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y absorción discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón.

Gracias a los cuantos de Planck, Bohr utilizó dos ideas muy importantes para tratar de consolodiar su modelo, en síntesis fueron las siguientes:
Las oscilaciones eléctricas del átomo solo pueden poseer cantidades discretas de energía (están cuantizados).
Sólo se emite radiación cuando el oscilador pasa de un estado cuantizado a otro de mayor energía.
Estas fueron las cuales se aplicaron para 3 postulados que a continuación serán explicados:


Primer Postulado:Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas estacionarias sin emitir energía
Segundo Postulado:Los electrones solo pueden girar alrededor del núcleo en aquellas órbitas para las cuales el momento angular del electrón es un múltiplo entero de h/2p.

Siendo "h" la constante de Planck, m la masa del electrón, v su velocidad, r el radio de la órbita y n un número entero (n=1, 2, 3,...) llamado número cuántico principal, que vale 1 para la primera órbita, 2 para la segunda, etc.Tercer postulado:Cuando un electrón pasa de una órbita externa a una más interna, la diferencia de energía entre ambas órbitas se emite en forma de radiación electromagnética.Mientras el electrón se mueve en cualquiera de esas órbitas no radia energía, sólo lo hace cuando cambia de órbita. Si pasa de una órbita externa (de mayor energía) a otra más interna (de menor energía) emite energía, y la absorbe cuando pasa de una órbita interna a otra más externa. Por tanto, la energía absorbida o emitida será:
En resumen podemos decir que los electrones se disponen en diversas órbitas circulares que determinan diferentes niveles de energía.
Bohr describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón.En éste modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo; ocupando la órbita de menor energía posible, o sea la órbita más cercana posible al núcleo. Esto quiere decir que a cada orbita le pertenece un nivel de energía descrita con números cuanticos del 1-7.

Por consiguiente se muestran algunas de las utilidades del átomo de Bohr:
La teoría de Bohr predice los radios de las órbitas permitidas en un átomo de hidrógeno.
Rn=n2a0, dónde n= 1, 2, 3,... y a0=0.53 Å (53 pm)
La teoría también nos permite calcular las velocidades del electrón en estas órbitas, y la energía. Por convenio, cuando el electrón está separado del núcleo se dice que está en el cero de energía. Cuando un electrón libre es atraído por el núcleo y confinado en una órbita n, la energía del electrón se hace negativa, y su valor desciende a
RH es una constante que depende de la masa y la carga del electrón y cuyo valor es 2.179 · 10-18 J.

Normalmente el electrón en un átomo de hidrógeno se encuentra en la órbita más próxima al núcleo (n=1). Esta es la energía permitida más baja, o el estado fundamental. Cuando el electrón adquiere un cuanto de energía pasa a un nivel más alto (n=2,3,...) se dice entonces que el átomo se encuentra en un estado excitado.

En este estado excitado el átomo no es estable y cuando el electrón regresa a un estado más bajo de energía emite una cantidad determinada de energía, que es la diferencia de energía entre los dos niveles.

Para recopilar, se ha aprendido que el modelo trataba de explicar que en núcleo del átomo se encontraba un protón y girando alrededor en su orbita los electrones con una masa de 9.1x10^-31 y una carga de 1.6x10 ^-19, sabemos que se apoyó en diversas teorías y en otros conocimientos ya que en sus experimentos, Bohr utilizó las ideas de plack y algo que debe de agregarse es:

La energía de un fotón, bien sea absorbido o emitido, se calcula de acuerdo con la ecuación de Planck.

(Imagen)

Nota: Con Å se designa la unidad de longitud Angstrom (en el sistema SI) y equivale a 1.0 x 10-10 metros.El electrón puede acceder a un nivel de energía superior pero para ello necesita "absorber" energía. Cuando vuelve a su nivel de energía original, el electrón necesita emitir la energía absorbida (por ejemplo en forma de radiación). Este cuadro resulta muy importante ya que muestra la distancia de las 7 orbitas del átomo de hidrógeno.

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