Capítulo 1: Antecedentes de la teoría atómica moderna

Study Notes

La teoría atómica moderna se basa en la comprensión de la estructura del átomo, que evolucionó gracias a las contribuciones de varios científicos.
Niels Bohr desarrolló uno de los modelos atómicos más influyentes en 1913.

En la Grecia antigua, Demócrito propuso que la materia está formada por átomos indivisibles que se acomodan para formar diferentes objetos.
En 1808, John Dalton retomó la idea de los átomos y definió a los átomos como la unidad constitutiva de los elementos.
En 1902, Sir Joseph John Thomson y Lord William Thomson Kelvin desarrollaron el primer modelo atómico que considera la presencia de partículas subatómicas.

El modelo de Thomson propone que los átomos están constituidos por una gran esfera de carga positiva dentro de la cual están insertos los electrones.
Se lo conoce también como el modelo del "budín de pasas".
La carga total del átomo es nula, y los electrones se distribuyen espacialmente dentro de la esfera positiva minimizando las repulsiones entre ellos.

En 1909, Hans Geiger y Ernest Marsden descubrieron que las partículas α (núcleos de helio) atravesaban una lámina de oro y se desviaban con un ángulo mayor de 90°.
Este hallazgo llevó a Rutherford a desarrollar un nuevo modelo atómico, conocido como modelo planetario.
En este modelo, el átomo está formado por una carga positiva muy concentrada en un volumen muy pequeño (núcleo) y electrones que se mueven alrededor de él.

En 1900, Max Planck propuso que la energía que se intercambia entre la materia y la radiación electromagnética es múltiplo de una magnitud finita.
En 1905, Albert Einstein retomó esta idea para explicar el efecto fotoeléctrico.
El efecto fotoeléctrico se produce cuando se hace incidir luz sobre una superficie metálica, y se desprenden electrones.

Bohr enunció una serie de postulados que revolucionaron la comprensión de la estructura atómica.
Según el primer postulado de Bohr, los átomos monoelectrónicos están constituidos por un núcleo de carga Ze y un electrón que gira alrededor del núcleo en una órbita circular de radio r.
El segundo postulado de Bohr establece que la cantidad de movimiento angular o momento angular del electrón está cuantizada.
El tercer postulado de Bohr indica que las órbitas determinadas por el segundo postulado son tales que solo cuando el átomo cambia de un estado con mayor energía a otro con menor, se emite radiación monocromática.

El modelo de Bohr fue capaz de explicar las observaciones experimentales y los espectros discontinuos de los elementos.
Sin embargo, el modelo de Bohr aún tiene limitaciones, como la incapacidad de explicar los espectros de los átomos con más de un electrón.
El modelo de Bohr sentó las bases para la comprensión de la estructura atómica moderna.### Estados Electrónicos
Al aumentar la velocidad del electrón, el átomo pasa del estado fundamental a un estado excitado.
El radio de la órbita es inversamente proporcional a n.

Cada línea de un espectro de emisión corresponde a la transición electrónica desde un estado a otro de menor energía.

La energía absorbida en una transición electrónica de un átomo hidrogenoide no es directamente proporcional a la longitud de onda de la radiación absorbida.
Para un átomo hidrogenoide cuyo electrón se encuentra en el nivel n = 2, el número máximo de líneas que aparecerán en el espectro de absorción es mayor que 2.
Para un átomo hidrogenoide que se encuentra en el estado excitado n = 3, el número máximo de líneas que pueden aparecer en el espectro de emisión es mayor que 3.