MODELOS ATOMICOS.docx

FISICA PARA INGENIERIA MODELOS ATOMICOS
I r a n R o b l e s A l v a r a d o f í s i c a 1 | 15

GLOSARIO:
1.- INTRODUCCION
1.1.- CONCEPTOS DEL ATOMO Y SUS ESTRUCTURAS
1.2.- HISTORIA DEL ATOMO
2.- MODELO DE JHON DALTON
3.- EXPERIMENTOS QUE CONDUJIERON AL DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRON
4.- MODELO ATOMICO DE THOMSON
5.- DESCUBRIMIENTO DEL PROTON
5.- EL EXPERIMENTO DE RUTHRFORD
6.- EL DESCUBRIMIENTO DEL NEUTRON
7.- CARACTERISTICAS GENERALES DE LSO ESPECTROS ATOMICOS
8.- MODELO DE BOHR, EXITOS E INCONVENIENTES
9.- MODELO MECANOCUANTICO
CONCLUSIÓN

INTRODUCCION
A LO LARGO DE LA HISTORIA, EL HUMANO A TRTATADO DE ENTENDER LA EVOLUCION DEL MUNDO, DE
SUS CAPACIDADES Y SU RELACION CON LA NATURALESA.
EN 850 A.C. UN PENSADOR DEMOCRITO, INVESTIGO LA PARTICULA MAS MINIMA DE LOS ELEMENTOS,
DANDO EL INCIO DE DICHAS INVESTIGACIONES FUTURAS, CIENTIFICOS COMO JHON DALTON (1808),
THOMSON (1904), RUTHERFORD (1912), NIELS BOHR (1913) DIERON LAS BASES DEL CONOCIMIENTO BASICO
DE DICHO TEMA.
A LA HISTORIA SE HAN ELABORADO INVESTIGACIONES, RESEÑAS Y COMPROBACIONES DE LAS
INVESTIGACIONES REALIZAS.
HASTA LA ACTUALIDAD, NOS RIGEN ESAS ENSEÑANZAS, PERMITIEBNDONOS ENTENDER UN POCO DE LO
QUE EL ATOMO NOS PROPORCIONA EN LA ACTUALIDAD.
INVESTIGACIONES COMO LA DEL CIENTIFICO ERWIN SCHRODINGER (1926) A LA ACTUALUIDAD, SIGUEN
RIGINDO LASBASES Y LOS ESTUDIOS DEL ATOMO.
A LO LARGO DE LA HISTORIA PASAMOS DE LOS MODELOS BASICOS DADOS POR DEMOCRITO Y JHON
DALTON NOS MOSTRARON AL ATOMO COMO LA PARTICULA MAS MINIMA DE LOS ELEMENTOS, DANDO
MODELOS SIMPLES, A TRAVEZ DEL TEIMPO CIENTIFICOS COMO THOMSON, RUTHRFORD DIERON LAS BASES DE
LOS COMPONENTES DE DICHA PARTICULA, LOS TRABAJOS DE NIELS BOHR DIERON UN MODELO MAS PRECISO
AL ATMO Y CON LAS TERIAS DE ERWIN SCHRODINGER, PODEMOS SABER QUE LOS ATOMOS CUENTAN CON
ESTRUCTURAS, ENTENDEMOS SUS COMPONENTES Y APLICAMOS LOS CONOCIMIENTOS PARA FUTURAS
INVESTIGACIONES…
QUE NOS DEPARARA PARA EL FUTURO, ALGUN DIA ENTENDEREMOS EL POR QUE LOS ATOMOS, ESTOS
ESTUDIOS SON, Y SERAN LAS BASES PARA EL ENTENDIMIENTO DE LOS MISMOS…

1.1.- CONCEPTOS DEL ATOMO Y SUS ESTRUCTURAS
CADA ÁTOMO TIENE UN NÚCLEO (CENTRO) COMPUESTO DE PROTONES (PARTÍCULAS POSITIVAS) Y
NEUTRONES (PARTÍCULAS SIN CARGA). LOS ELECTRONES (PARTÍCULAS NEGATIVAS) SE MUEVEN ALREDEDOR
DEL NÚCLEO. LOS ÁTOMOS DE DIFERENTES ELEMENTOS CONTIENEN DIFERENTES NÚMEROS DE PROTONES,
NEUTRONES Y ELECTRONES.
HTTPS://WWW.CANCER.GOV/ESPANOL/PUBLICACIONES/DICCIONARIOS/DICCIONARIO-CANCER/DEF/ATOMO
1.2.- HISTORIA DEL ATOMO
LOS CIENIFICOS NO SIEMPRE HAN SABIDO QUE LOS ATOMOS ESTABAN FORMADOS POR PROTONES,
NEUTRONES Y ELECTRONES. HA PASADO MAS DE DOS MIL AÑOS DESARROLLAR EL MODELO ATOMICO ACTUAL.
UN FILOSOFO GRIEGO, LLAMADO LEUCIPPUS FUE EL PRIMERO EN SUGERIR LA IDEA DE QUE LA MATERIA
ESTABA HECHA DE PEQUEÑAS PARTÃCULAS.
SU ESTUDIANTE DEMOCRITO DESARROLLO ESTA IDEA. EL LLAMA LAS PARTICULAS ATOMOS, QUE SIGNIFICA
"INDIVISIBLE". DEMOCRITO CREE QUE LOS ATOMOS ERAN ESTRUCTURAS SOLIDAS QUE NO PODIAN SER
DESTRUIDAS. EL LOS DESCRIBIA COMO ESTRUCTURAS COMPLETAMENTE LLENAS, LO QUE SIGNIFICABA QUE
NO POSEIAN ESPACIOS VACIOS EN SU INTERIOR. TAMBIEN CREIA QUE TODOS LOS ATOMOS ESTABAN HECHOS
DEL MISMO MATERIAL, PERO CON DIFERENTES FORMAS Y TAMAÑOS.

SIN EMBARGO, ARISTOTELES, OTRO FILOSOFO GRIEGO, NO ESTABA DE ACUERDO CON EL
MODELO DE DEMOCRITO. EL PENSABA QUE LA MATERIA PODIA SER DIVIDIDA
INDEFINIDAMENTE. ARISTOTELES NO CREIA EN LOS ATOMOS.
ARISTOTELES PROPUSO QUE TODAS LAS COSAS EN LA TIERRA ESTAN FORMADAS MEDIANTE LA COMBINACION
DE TIERRA, AGUA, AIRE Y FUEGO. LA TEORIA DE ARISTOTELES FUE MAS POPULAR QUE LA TEORIA DE
DEMOCRITO Y ESTUVO EN VIGOR HASTA BIEN ENTRADO EL SIGLO XVIII.
HTTPS://WWW.JUNTADEANDALUCIA.ES/AVERROES/CENTROS-
TIC/14700420/HELVIA/AULA/ARCHIVOS/REPOSITORIO/0/123/HTML/21_HISTORIA_DEL_TOMO.HTML#:~:TEXT
=UN%20FIL%C3%B3SOFO%20GRIEGO%2C%20LLAMADO%20LEUCIPPUS,QUE%20NO%20POD%C3%ADAN%20
SER%20DESTRUIDAS.
2.- MODELO DE JHON DALTON
DALTON BASÓ SU TEORÍA EN DOS LEYES: LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE MASA Y LA LEY DE LA COMPOSICIÓN
CONSTANTE.
LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE MASA ESTABLECE QUE, EN UN SISTEMA CERRADO, LA MATERIA NO SE CREA
NI SE DESTRUYE. ESTO SIGNIFICA QUE SI TENEMOS UNA REACCIÓN QUÍMICA, LA CANTIDAD DE CADA
ELEMENTO DEBE SER LA MISMA EN LOS MATERIALES DE PARTIDA Y EN LOS PRODUCTOS. ¡USAMOS LA LEY DE
LA CONSERVACIÓN DE MASA CADA VEZ QUE BALANCEAMOS ECUACIONES!
LA LEY DE LA COMPOSICIÓN CONSTANTE ESTABLECE QUE UN COMPUESTO PURO SIEMPRE TENDRÁ LA MISMA
PROPORCIÓN DE LOS MISMOS ELEMENTOS. POR EJEMPLO, LA SAL DE MESA, CUYA FÓRMULA QUÍMICA
ES [TEXT{NACL}], CONTIENE LA MISMA PROPORCIÓN DE LOS ELEMENTOS SODIO Y CLORO SIN IMPORTAR
CUÁNTA SAL TIENES O DE DÓNDE VIENE DICHA SAL. SI FUÉRAMOS A COMBINAR UN POCO DE SODIO METÁLICO
CON CLORO GASEOSO —QUE NO RECOMIENDO HACER EN CASA—, PODRÍAMOS HACER MÁS SAL DE MESA,
QUE TENDRÍA LA MISMA COMPOSICIÓN.
DALTON HIPOTETIZÓ QUE LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE MASA Y LA LEY DE LAS PROPORCIONES
CONSTANTES PODÍAN EXPLICARSE CON EL CONCEPTO DE ÁTOMO. PROPUSO QUE TODA LA MATERIA ESTÁ
HECHA DE PEQUEÑAS PARTÍCULAS INDIVISIBLES LLAMADAS ÁTOMOS, QUE IMAGINÓ COMO "PARTÍCULAS
SÓLIDAS, MASIVAS, DURAS, IMPENETRABLES Y EN MOVIMIENTO".
ES IMPORTANTE OBSERVAR QUE, YA QUE DALTON NO TENÍA LOS INSTRUMENTOS NECESARIOS PARA VER O
EXPERIMENTAR CON ÁTOMOS INDIVIDUALES, NO TUVO NINGÚN INDICIO SOBRE SI ESTOS PUDIERAN TENER
ESTRUCTURA INTERNA. PODEMOS VISUALIZAR EL ÁTOMO DE DALTON COMO UNA PIEZA EN UN KIT DE
MODELADO MOLECULAR, DONDE SE REPRESENTAN LOS DIFERENTES ELEMENTOS CON ESFERAS DE DISTINTOS
TAMAÑOS Y COLORES. MIENTRAS QUE ESTE ES UN MODELO ÚTIL PARA ALGUNAS APLICACIONES, AHORA
SABEMOS QUE LOS ÁTOMOS ESTÁN LEJOS DE SER ESFERAS SÓLIDAS.
HTTPS://ES.KHANACADEMY.ORG/SCIENCE/AP-CHEMISTRY/ATOMS-COMPOUNDS-IONS-AP/COMPOUNDS-
AND-IONS-AP/A/DALTONS-ATOMIC-THEORY-VERSION-2
IMÁGENES:
HTTPS://WWW.GOOGLE.COM/IMGRES?IMGURL=HTTPS%3A%2F%2FCONCEPTO.DE%2FWP-
CONTENT%2FUPLOADS%2F2019%2F06%2FTEORIA-ATOMICA-DE-DALTON-MOLECULA.JPG&TBNID=N-
BMAOUPJNJXEM&VET=12AHUKEWJE37DR_-
MCAXUY1MKDHWIICSKQMYGEEGQIARBQ..I&IMGREFURL=HTTPS%3A%2F%2FCONCEPTO.DE%2FTEORIA-
ATOMICA-DE-
DALTON%2F&DOCID=CMBUGLILWC9XSM&W=800&H=400&Q=MODELO%20DE%20DALTON%20DEL%20ATO
MO&VED=2AHUKEWJE37DR_-MCAXUY1MKDHWIICSKQMYGEEGQIARBQ

HTTPS://WWW.GOOGLE.COM/IMGRES?IMGURL=HTTPS%3A%2F%2FUPLOAD.WIKIMEDIA.ORG%2FWIKIPEDIA
%2FCOMMONS%2FB%2FB5%2FATOMO_DE_DALTON.JPG&TBNID=ID_CCOQKVRUE6M&VET=12AHUKEWJE37
DR_-
MCAXUY1MKDHWIICSKQMYGNEGQIARBI..I&IMGREFURL=HTTPS%3A%2F%2FES.WIKIPEDIA.ORG%2FWIKI%2F
ARCHIVO%3AATOMO_DE_DALTON.JPG&DOCID=G0STARTP6TZ3WM&W=334&H=289&Q=MODELO%20DE%2
0DALTON%20DEL%20ATOMO&VED=2AHUKEWJE37DR_-MCAXUY1MKDHWIICSKQMYGNEGQIARBI
3.- EXPERIMENTOS QUE CONDUJIERON AL DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRON
A FINALES DEL SIGLO XIX, EL FÍSICO J.J. THOMSON COMENZÓ A EXPERIMENTAR CON TUBOS DE RAYOS
CATÓDICOS. LOS TUBOS DE RAYOS CATÓDICOS SON TUBOS DE VIDRIO SELLADOS EN LOS QUE SE HA EXTRAÍDO
LA MAYOR PARTE DEL AIRE. AL APLICAR UN ALTO VOLTAJE ENTRE LOS ELECTRODOS, QUE SE ENCUENTRAN
UNO A CADA LADO DEL TUBO, UN RAYO DE PARTÍCULAS FLUYE DEL CÁTODO (EL ELECTRODO NEGATIVAMENTE
CARGADO) AL ÁNODO (EL ELECTRODO POSITIVAMENTE CARGADO). LOS TUBOS SE LLAMAN "TUBOS DE RAYOS
CATÓDICOS" PORQUE EL RAYO DE PARTÍCULAS O "RAYO CATÓDICO" SE ORIGINA EN EL CÁTODO. EL RAYO
PUEDE SER DETECTADO AL PINTAR EL EXTREMO DEL TUBO CORRESPONDIENTE AL ÁNODO CON UN MATERIAL
CONOCIDO COMO FÓSFORO. CUANDO EL RAYO CATÓDICO LO IMPACTA, EL FÓSFORO PRODUCE UNA CHISPA
O EMITE LUZ.
IMAGEN:HTTPS://CDN.KASTATIC.ORG/KA-PERSEUS-
IMAGES/F8CB30304E7412E50BFF810BB9736FF187853C6C.PNG
PARA VERIFICAR LAS PROPIEDADES DE LAS PARTÍCULAS, THOMSON COLOCÓ EL TUBO DE RAYOS CATÓDICOS
ENTRE DOS PLACAS CON CARGAS OPUESTAS, Y OBSERVÓ QUE EL RAYO SE DESVIABA, ALEJÁNDOSE DE LA PLACA
CARGADA NEGATIVAMENTE Y ACERCÁNDOSE A LA PLACA CARGADA POSITIVAMENTE. DE ESTE HECHO INFIRIÓ
QUE EL RAYO ESTABA COMPUESTO DE PARTÍCULAS NEGATIVAMENTE CARGADAS.
THOMSON TAMBIÉN COLOCÓ DOS IMANES A CADA LADO DEL TUBO, Y OBSERVÓ QUE EL CAMPO MAGNÉTICO
TAMBIÉN DESVIABA EL RAYO CATÓDICO. LOS RESULTADOS DE ESTE EXPERIMENTO AYUDARON A THOMSON A
DETERMINAR LA RAZÓN MASA A CARGA DE LAS PARTÍCULAS DEL RAYO CATÓDICO, QUE LO LLEVÓ A UN
DESCUBRIMIENTO FASCINANTE [-]LA MASA DE CADA PARTÍCULA ERA MUCHO, MUCHO MENOR QUE LA DE
TODO ÁTOMO CONOCIDO—. THOMSON REPITIÓ SU EXPERIMENTO CON ELECTRODOS HECHOS DE DIFERENTES
METALES, Y ENCONTRÓ QUE LAS PROPIEDADES DEL RAYO CATÓDICO PERMANECÍAN CONSTANTES, SIN
IMPORTAR EL MATERIAL DEL CUAL SE ORIGINABAN. DE ESTA EVIDENCIA, THOMSON CONCLUYÓ LO SIGUIENTE:
EL RAYO CATÓDICO ESTÁ COMPUESTO DE PARTÍCULAS NEGATIVAMENTE CARGADAS.
LAS PARTÍCULAS DEBEN EXISTIR COMO PARTES DEL ÁTOMO, PUES LA MASA DE CADA PARTÍCULA ES TAN
SOLO DE LA MASA DE UN ÁTOMO DE HIDRÓGENO.
ESTAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS SE ENCUENTRAN DENTRO DE LOS ÁTOMOS DE TODOS LOS ELEMENTOS.
MIENTRAS QUE AL PRINCIPIO FUERON CONTROVERSIALES, LOS CIENTÍFICOS GRADUALMENTE ACEPTARON LOS
DESCUBRIMIENTOS DE THOMSON. CON EL TIEMPO, SUS PARTÍCULAS DE RAYO CATÓDICO ADQUIRIERON UN
NOMBRE MÁS FAMILIAR: ELECTRONES. EL DESCUBRIMIENTO DE LOS ELECTRONES REFUTÓ PARTE DE LA
TEORÍA ATÓMICA DE DALTON, QUE SUPONÍA QUE LOS ÁTOMOS ERAN INDIVISIBLES. PARA EXPLICAR LA
EXISTENCIA DE LOS ELECTRONES SE NECESITABA UN MODELO ATÓMICO COMPLETAMENTE NUEVO.
HTTPS://ES.KHANACADEMY.ORG/SCIENCE/AP-CHEMISTRY/ELECTRONIC-STRUCTURE-OF-ATOMS-AP/HISTORY-
OF-ATOMIC-STRUCTURE-AP/A/DISCOVERY-OF-THE-ELECTRON-AND-
NUCLEUS#:~:TEXT=EL%20EXPERIMENTO%20DE%20LOS%20RAYOS,L%C3%A1MINA%20DE%20ORO%20DE%20
RUTHERFORD.

4.- MODELO ATOMICO DE THOMSON
EL MODELO ATÓMICO DE THOMSON ES UNA TEORÍA QUE HABLA ACERCA DE LA ESTRUCTURA DE LOS ÁTOMOS,
FUE PROPUESTO POR EL FÍSICO BRITÁNICO JOSEPH THOMSON, QUIÉN TAMBIÉN ES EL DESCUBRIDOR DEL
ELECTRÓN. A TRAVÉS DE ESTE MODELO, THOMSON AFIRMABA QUE EL ÁTOMO DE CARGA POSITIVA, SE
ENCONTRABA COMPUESTO POR ELECTRONES NEGATIVOS, LOS CUALES SE ENCONTRABAN INCRUSTADOS EN
ÉL, COMO SI FUERAN PASAS DENTRO DE UN PUDIN. POR ESTA COMPARACIÓN ES QUE A ESTE MODELO
ATÓMICO TAMBIÉN SE LE CONOCE COMO “EL MODELO DEL PUDIN DE PASAS”.
EL MODELO DE THOMSON AFIRMABA QUE LOS ELECTRONES SE ENCONTRABAN DISTRIBUIDOS DE UNA
MANERA UNIFORME EN LA PARTE INTERNA DEL ÁTOMO FIJADOS EN UN CÚMULO DE CARGA POSITIVA. EL
ÁTOMO SE APRECIABA COMO UNA ESFERA LLENA DE CARGA POSITIVA, CON ELECTRONES DISPERSADOS COMO
MINÚSCULOS GRÁNULOS.
LA TEORÍA DE THOMSON DETERMINÓ:
EL ÁTOMO SE ENCUENTRA INTEGRADO POR ELECTRONES NEGATIVOS, INTRODUCIDOS EN UN GLOBO DE
CARGA POSITIVA, TAL CUAL COMO UN PUDIN DE PASAS.
LOS ELECTRONES, SE ENCUENTRAN DISTRIBUIDOS UNIFORMEMENTE DENTRO DEL ÁTOMO.
EL ÁTOMO ES NEUTRO, POR LO TANTO, LAS CARGAS NEGATIVAS DEL MISMO, SE COMPENSAN CON LAS
CARGAS POSITIVAS.
LA TEORÍA PLANTEADA POR THOMSON, AUNQUE MOSTRABA FAVORABLEMENTE VARIOS DE LOS EVENTOS
OBSERVADOS REFERENTES A LA QUÍMICA Y LOS RAYOS CATÓDICOS, HACIA PRONÓSTICOS ERRADOS, ACERCA
DE LA REPARTICIÓN DE LA CARGA POSITIVA DENTRO DE LOS ÁTOMOS. ESTAS PREDICCIONES NO ERAN
COMPATIBLES CON LOS RESULTADOS ARROJADOS POR EL MODELO DE RUTHERFORD, EL CUAL PROPONÍA QUE
LA CARGA POSITIVA SE ENCONTRABA CONDENSADA EN UNA PEQUEÑA ZONA EN EL CENTRO DEL ÁTOMO, QUE
SERÍA LO QUE POSTERIORMENTE SE LLAMÓ NÚCLEO ATÓMICO.

EL MODELO DE THOMSON FUE REEMPLAZADO POR EL DE RUTHERFORD, AL DEMOSTRARSE
QUE ÉSTE NO ES COMPACTO, SINO QUE SE ENCUENTRA TOTALMENTE VACÍO, AGRUPÁNDOSE
LA CARGA POSITIVA EN UN REDUCIDO NÚCLEO, RODEADO POR ELECTRONES.
HTTPS://CONCEPTODEFINICION.DE/MODELO-ATOMICO-DE-THOMSON/
5.- DESCUBRIMIENTO DEL PROTON
LOS PROTONES FUERON DESCUBIERTOS EN 1918 POR ERNEST RUTHERFORD (1871-1937), QUÍMICO Y FÍSICO
BRITÁNICO. EN MEDIO DE EXPERIMENTOS CON GAS DE NITRÓGENO, RUTHERFORD NOTÓ QUE SUS
INSTRUMENTOS DETECTABAN LA PRESENCIA DE NÚCLEOS DE HIDRÓGENO AL DISPARAR PARTÍCULAS ALFA
CONTRA EL GAS.
CONCLUYÓ QUE ESTOS NÚCLEOS DEBÍAN SER PARTÍCULAS FUNDAMENTALES DE LA MATERIA, SIN SABER EN
ESE ENTONCES QUE, JUSTAMENTE, EL NÚCLEO DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO CONTIENE UNA ÚNICA
PARTÍCULA: UN PROTÓN. FUE ASÍ QUE SE DECIDIÓ DOTAR AL HIDRÓGENO DEL NÚMERO ATÓMICO 1.
SIN EMBARGO, SE SABE DE EXPERIENCIAS CIENTÍFICAS PREVIAS QUE LLEVARON A ESTE DESCUBRIMIENTO. POR
EJEMPLO, EL FÍSICO ALEMÁN EUGENE GOLDSTEIN (1850-1930) EN 1886 HALLÓ IONES POSITIVOS DENTRO DEL
ÁTOMO, A TRAVÉS DE EXPERIMENTOS CON RAYOS CATÓDICOS.
ADEMÁS, EL BRITÁNICO J. J. THOMPSON (1856-1940) YA HABÍA DESCUBIERTO LOS ELECTRONES Y SU CARGA
NEGATIVA, ES DECIR QUE ERA NECESARIO QUE HUBIERA EN EL ÁTOMO ALGÚN OTRO TIPO DE PARTÍCULA CON
CARGA OPUESTA.
HTTPS://CONCEPTO.DE/PROTON/#IXZZ8KUABB8QJ
IMAGEN:
5.- EL EXPERIMENTO DE RUTHRFOR
LOS EXPERIMENTOS DE RUTHERFORD FUERON UNA SERIE DE EXPERIMENTOS HISTÓRICOS MEDIANTE LOS
CUALES LOS CIENTÍFICOS DESCUBRIERON QUE CADA ÁTOMO TIENE UN NÚCLEO DONDE TIENE LAS CARGAS
POSITIVAS Y LA MAYOR PARTE DE SU MASA SE CONCENTRAN. ELLOS DEDUJERON ESTO MIDIENDO CÓMO UN
HAZ DE PARTÍCULAS ALFA SE DISPERSA CUANDO GOLPEA UNA DELGADA HOJA METÁLICA. LOS EXPERIMENTOS
SE REALIZARON ENTRE 1908 Y 1924 POR HANS GEIGER Y BAJO LA DIRECCIÓN DE ERNEST RUTHERFORD EN LOS
LABORATORIOS DE LA UNIVERSIDAD DE MÁNCHESTER

LA TEORÍA POPULAR DE LA ESTRUCTURA NUCLEAR FUE LA DE JJ THOMSON. THOMSON FUE EL
CIENTÍFICO QUE DESCUBRIÓ EL ELECTRÓN QUE FORMA PARTE DE CADA ÁTOMO. THOMSON
CREÍA QUE EL ÁTOMO ERA UNA ESFERA DE CARGA POSITIVA EN LA CUAL ESTABAN DISPUESTOS LOS
ELECTRONES. LOS PROTONES Y LOS NEUTRONES ERAN DESCONOCIDOS EN ESA ÉPOCA.
EL MODELO DE THOMSON NO FUE UNIVERSALMENTE ACEPTADO. THOMSON MISMO NO FUE CAPAZ DE
DESARROLLAR UN MODELO ESTABLE Y COMPLETO DE SU CONCEPTO. HANTARO NAGAOKA, UN CIENTÍFICO
JAPONÉS, LO RECHAZÓ ALEGANDO QUE LAS CARGAS ELÉCTRICAS OPUESTAS NO PUEDEN PENETRAR ENTRE SÍ.
EN CAMBIO, PROPUSO QUE LOS ELECTRONES ORBITABAN LA CARGA POSITIVA COMO LOS ANILLOS DE
SATURNO.
A PETICIÓN DE RUTHERFORD, GEIGER Y MARSDEN REALIZARON UNA SERIE DE EXPERIMENTOS EN LOS QUE
DIRIGIERON UN HAZ DE PARTÍCULAS ALFA EN UNA FINA LÁMINA DE ORO Y MIDIERON EL PATRÓN DE
DISPERSIÓN USANDO UNA PANTALLA FLUORESCENTE. DETECTARON PARTÍCULAS ALFA REBOTANDO EN LA
HOJA DE ORO EN TODAS LAS DIRECCIONES, ALGUNAS DE VUELTA EN LA FUENTE. ESTO DEBÍA SER IMPOSIBLE
SEGÚN EL MODELO DE THOMSON. OBVIAMENTE, ESAS PARTÍCULAS HABÍAN ENCONTRADO UNA FUERZA
ELECTROSTÁTICA MUCHO MAYOR QUE EL MODELO DE THOMSON, LO QUE A SU VEZ IMPLICABA QUE LA CARGA
POSITIVA DEL ÁTOMO SE CONCENTRABA EN UN VOLUMEN MUCHO MÁS PEQUEÑO DE LO QUE THOMSON
IMAGINABA.2
CUANDO GEIGER Y MARSDEN DISPARARON PARTÍCULAS ALFA EN SUS LÁMINAS, SE DIERON CUENTA DE QUE
SOLO UNA PEQUEÑA FRACCIÓN DE LAS PARTÍCULAS ALFA SE DESVIÓ EN MÁS DE 90°. LA MAYORÍA VOLÓ
DIRECTAMENTE A TRAVÉS DE LA LÁMINA. ESTO SUGIRIÓ QUE ESAS ESFERAS MINÚSCULAS DE LA CARGA
POSITIVA INTENSA FUERON SEPARADAS POR VASTOS GOLFOS DEL ESPACIO VACÍO. LA MAYORÍA DE LAS
PARTÍCULAS PASARON A TRAVÉS DEL ESPACIO VACÍO CON UNA DESVIACIÓN MÍNIMA, Y UNA PEQUEÑA
FRACCIÓN GOLPEÓ LOS NÚCLEOS Y SE DESVIÓ FUERTEMENTE.
RUTHERFORD RECHAZÓ ASÍ EL MODELO DE THOMSON, Y EN CAMBIO PROPUSO UN MODELO EN EL QUE EL
ÁTOMO CONSISTÍA EN SU MAYORÍA ESPACIO VACÍO, CON TODA SU CARGA POSITIVA CONCENTRADA EN EL
CENTRO DE UN VOLUMEN MUY PEQUEÑO, RODEADO POR UNA NUBE DE ELECTRONES.
RESUMEN: LA MAYORÍA DE LOS RAYOS ALFA ATRAVESARON LA LÁMINA SIN DIVIDIRSE, LA MAYOR PARTE DEL
ESPACIO DE UN ÁTOMO ES ESPACIO VACÍO. HAY UNA DENSA Y DIMINUTA REGIÓN QUE LLAMÓ NÚCLEO, QUE
CONTIENE CARGA POSITIVA Y CASI TODA LA MASA DEL ÁTOMO; ALGUNOS RAYOS SE DESVIARON PORQUE
PASAN MUY CERCA DEL CENTRO CON CARGA ELÉCTRICA DEL MISMO TIPO QUE LOS RAYOS ALFA (CARGA
POSITIVA); MUY POCOS REBOTARON PORQUE CHOCARON FRONTALMENTE CONTRA EJES CENTROS DE CARGA
POSITIVA.
HTTPS://ES.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/EXPERIMENTO_DE_RUTHERFORD
6.- EL DESCUBRIMIENTO DEL NEUTRON
JAMES CHADWICK ENCONTRÓ RESULTADOS IGUALMENTE DESCONCERTANTES QUE LOS DE LOS JOLIOT-CURIE
PARA LOS NÚCLEOS DE OTROS ELEMENTOS LIGEROS, HELIO, LITIO, CARBONO, NITRÓGENO Y ARGÓN
INCLUIDOS.
EN 1932 CHADWICK PROPUSO UNA HIPÓTESIS ALTERNATIVA SOBRE LA NATURALEZA DE LA RADIACIÓN QUE
TUVO MUCHO ÉXITO. EL PRIMER ARTÍCULO DE CHADWICK SOBRE SU HIPÓTESIS ERA MUY SIMPLE, SOLO LA
EXPOSICIÓN DE UNA IDEA. EN UN ARTÍCULO POSTERIOR, MÁS ELABORADO, THE EXISTENCE OF A NEUTRON,
ESCRIBIÓ:
SI SUPONEMOS QUE LA RADIACIÓN NO ES UNA RADIACIÓN CUÁNTICA, SINO QUE CONSTA DE PARTÍCULAS DE
MASA MUY CERCANA A LA DEL PROTÓN, TODAS LAS DIFICULTADES RELACIONADAS CON LAS COLISIONES
DESAPARECEN, TANTO EN LO QUE RESPECTA A SU FRECUENCIA COMO A LAS TRANSFERENCIAS DE ENERGÍA A
DIFERENTES MASAS. PARA EXPLICAR EL GRAN PODER DE PENETRACIÓN DE LA RADIACIÓN, DEBEMOS ASUMIR

ADEMÁS QUE LA PARTÍCULA NO TIENE CARGA NETA. DEBEMOS SUPONER QUE CONSISTE EN
UN PROTÓN Y UN ELECTRÓN EN ESTRECHA COMBINACIÓN, EL «NEUTRÓN» DISCUTIDO POR
RUTHERFORD [COMO UNA POSIBILIDAD] EN SU BAKERIAN LECTURE DE 1920.
SEGÚN LA HIPÓTESIS DE CHADWICK, CUANDO UN ELEMENTO COMO EL BERILIO ES BOMBARDEADO CON
PARTÍCULAS ALFA, SE PUEDE PRODUCIR UNA REACCIÓN NUCLEAR QUE PRODUCE NEUTRONES.
AQUÍ, EL SÍMBOLO N REPRESENTA EL NEUTRÓN POSTULADO POR CHADWICK, CON CARGA CERO Y NÚMERO
DE MASA IGUAL A 1. ESTOS NEUTRONES, AL NO TENER CARGA ELÉCTRICA, PODRÍAN PENETRAR LADRILLOS DE
UN MATERIAL TAN DENSO COMO EL PLOMO SIN PERDER SU ENERGÍA. CUANDO LOS NEUTRONES ATRAVIESAN
LA PARAFINA, COMO EN EL EXPERIMENTO DE LOS JOLIOT-CURIE, SE PRODUCEN COLISIONES
OCASIONALMENTE CON NÚCLEOS DE HIDRÓGENO (PROTONES). LOS PROTONES EXPULSADOS POR EL
IMPACTO PUEDEN ENTONCES OBSERVARSE DEBIDO A LA IONIZACIÓN QUE PRODUCEN.
POR LO TANTO, LA HIPÓTESIS DE LAS PARTÍCULAS SIN CARGA DE CHADWICK PODÍA EXPLICAR DE MANERA
CUALITATIVA LOS EFECTOS OBSERVADOS DE LA MISTERIOSA RADIACIÓN PENETRANTE. CHADWICK ESTIMÓ
QUE LA MASA DE LA PARTÍCULA DEBE SER CASI IGUAL A LA MASA DE UN PROTÓN APLICANDO LAS LEYES DE
CONSERVACIÓN DEL MOMENTO Y LA ENERGÍA AL CASO DE COLISIONES PERFECTAMENTE ELÁSTICAS, ES DECIR,
SIMPLEMENTE APLICANDO LAS LEYES QUE FUNCIONAN PERFECTAMENTE PARA LAS BOLAS DE BILLAR Y OTRAS
COSAS OBJETO DE ESTUDIO DE LA LLAMADA FÍSICA «CLÁSICA».
EN UNA COLISIÓN FRONTAL PERFECTAMENTE ELÁSTICA ENTRE DOS CUERPOS CASI TODA LA ENERGÍA CINÉTICA
DEL CUERPO INICIALMENTE EN MOVIMIENTO SE TRANSFERIRÁ AL CUERPO INICIALMENTE ESTACIONARIO SOLO
SI LOS CUERPOS TIENEN MASAS APROXIMADAMENTE IGUALES. EN COLISIONES NO FRONTALES, SE
TRANSFERIRÁ MENOS ENERGÍA CINÉTICA. POR TANTO, EN PROMEDIO, UNA ENERGÍA CINÉTICA DE
APROXIMADAMENTE 5 MEV PARA LOS PROTONES EXPULSADOS SERÍA LA ESPERABLE PARA COLISIONES
PRODUCIDAS POR NEUTRONES CON ENERGÍAS DE APROXIMADAMENTE 10 MEV, SI LAS MASAS DE NEUTRONES
Y PROTONES FUERAN APROXIMADAMENTE IGUALES. CHADWICK PUDO HACER UN CÁLCULO MÁS PRECISO DE
LA MASA DEL NEUTRÓN APLICANDO LAS LEYES DE CONSERVACIÓN A LOS DATOS DE COLISIONES CON NÚCLEOS
DE DIFERENTES MASAS.
HTTPS://CULTURACIENTIFICA.COM/2020/12/15/EL-DESCUBRIMIENTO-DEL-NEUTRON-2-LA-HIPOTESIS-DE-
CHADWICK/
7.- CARACTERISTICAS GENERALES DE LSO ESPECTROS ATOMICOS.
EL ESTUDIO DE LOS ESPECTROS ATÓMICOS ESTÁ ÍNTIMAMENTE RELACIONADO CON LA DETERMINACIÓN DE
LAS LONGITUDES DE ONDA Y DE LAS INTENSIDADES DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA EMITIDA O
ABSORBIDA POR LOS ÁTOMOS. UTILIZANDO LOS RESULTADOS DE ESTOS EXPERIMENTOS, LOS CIENTÍFICOS HAN
CONSTRUIDO TEORÍAS CUYA FINALIDAD ES EXPLICAR CÓMO SE ENCUENTRAN DISTRIBUIDOS LOS ELECTRONES
EN LOS ÁTOMOS. LA FIGURA 1 MUESTRA UN ARREGLO TÍPICO PARA OBSERVAR ESPECTROS ATÓMICOS. LA
FUENTE S PUEDE SER UNA DESCARGA ELÉCTRICA QUE PASA A TRAVÉS DE UN GAS MONOATÓMICO, UN ARCO
O CHISPA ELÉCTRICA, O BIEN, LA ENERGÍA EMITIDA COMO PRODUCTO DEL CALENTAMIENTO DE ALGUNA SAL
BAJO ESTUDIO.
EN CUALQUIERA DE ESTOS PROCESOS, LOS ÁTOMOS SON LLEVADOS A ESTADOS DE MAYOR ENERGÍA,
LLAMADOS COMÚNMENTE “ESTADOS EXCITADOS”. UN ÁTOMO EN ESTADO EXCITADO TIENDE A REGRESAR AL
ESTADO ORIGINAL QUE TENÍA (ESTADO BASAL O FUNDAMENTAL) EN ALREDEDOR DE 10-8 S, CON LA
CONSIGUIENTE LIBERACIÓN DE ENERGÍA EN FORMA DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA. ESTA RADIACIÓN
PASA A TRAVÉS DE UN SISTEMA DE LENTES E INCIDE SOBRE UN PRISMA (O REJILLA DE DIFRACCIÓN), EL CUAL
DISPERSA LA RADIACIÓN EN SUS DIFERENTES LONGITUDES DE ONDA, PARA POSTERIORMENTE
INTERACCIONAR CON LA PLACA FOTOGRÁFICA. LAS IMPRESIONES SOBRE LA PLACA FOTOGRÁFICA APARECEN
COMO LÍNEAS DISCRETAS CORRESPONDIENTES A DIFERENTES LONGITUDES DE ONDA. DEBIDO A ELLO, EL
ESPECTRO ASÍ OBTENIDO SE DENOMINA ESPECTRO DE LÍNEAS. UN ESPECTRO DE LÍNEAS ES, POR LO TANTO,

CARACTERÍSTICO DEL TIPO DE ÁTOMO DEL CUAL SE ORIGINA. EL DISPOSITIVO UTILIZADO PARA
REALIZAR OBSERVACIONES VISUALES DE LOS ESPECTROS SE CONOCE COMO
ESPECTROSCOPIO, MIENTRAS QUE SI ES UTILIZADO PARA MEDIR LONGITUDES DE ONDA, SE CONOCE COMO
ESPECTRÓMETRO. LA INTERPRETACIÓN TEÓRICA DEL ESPECTRO DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO DESEMPEÑÓ UN
PAPEL DECISIVO EN EL DESARROLLO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA. SE SABÍA DESDE MEDIADOS DEL SIGLO XIX
QUE LOS ÁTOMOS EN FASE GASEOSA, CUANDO ERAN SOMETIDOS A DESCARGAS ELÉCTRICAS, EMITÍAN
RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA A CIERTAS FRECUENCIAS CARACTERÍSTICAS, Y QUE LO MISMO OCURRÍA CON
LAS SALES DE COMPUESTOS ATÓMICOS CUANDO SE INTRODUCÍAN EN UNA LLAMA. LA POSIBILIDAD DE
ASOCIAR UN ESPECTRO DIFERENCIADO A CADA ÁTOMO HABÍA PERMITIDO IDENTIFICAR LOS ÁTOMOS DE
RUBIDIO Y DE CESIO MEDIANTE ESPECTROSCOPÍA DE EMISIÓN EN LLAMA. HACIA EL AÑO 1880 SE HABÍAN
OBTENIDO EXPERIMENTALMENTE UNA GRAN CANTIDAD DE ESPECTROS ATÓMICOS, PERO NO SE HABÍA
PROGRESADO MUCHO EN LA SISTEMATIZACIÓN DE SUS FRECUENCIAS CARACTERÍSTICAS, Y MUCHO MENOS
EN SU EXPLICACIÓN TEÓRICA. EN 1885, JOHANN J. BALMER OBSERVÓ QUE LAS LÍNEAS ESPECTRALES DEL
ÁTOMO DE HIDRÓGENO SEGUÍAN UN PATRÓN 3 REGULAR, Y EN 1913, BOHR FUE CAPAZ DE EXPLICAR ESTE
PATRÓN MEDIANTE SU MODELO ATÓMICO CUÁNTICO. ESTE MODELO, SIN EMBARGO, NO PUDO EXPLICAR EL
ESPECTRO OBTENIDO DE ÁTOMOS CON MÁS DE UN ELECTRÓN Y FUE PRONTO SUPERADO POR EL DESARROLLO
FORMAL DE LA MECÁNICA CUÁNTICA, QUE PROPORCIONÓ LA EXPLICACIÓN TEÓRICA CORRECTA DE LOS
ESPECTROS ATÓMICOS. EL ESPECTRO DE EMISIÓN DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO ESTÁ FORMADO POR UN
CONJUNTO DE SERIES CUYAS LÍNEAS SE ACERCAN SUCESIVAMENTE HASTA ALCANZAR CIERTO LÍMITE. BALMER
DESCUBRIÓ QUE LAS LONGITUDES DE ONDA (Λ) CORRESPONDIENTES A LAS LÍNEAS DE LA SERIE QUE APARECE
FUNDAMENTALMENTE EN EL VISIBLE SE AJUSTAN A LA FÓRMULA: DONDE N = 3, 4, 5, 6, …... A CONTINUACIÓN
SE INDICAN LOS VALORES TEÓRICOS DE LAS LONGITUDES DE ONDA PARA LAS 4 PRIMERAS LÍNEAS DE LA SERIE
DE BALMER, LOS VALORES EXPERIMENTALES, Y SU DENOMINACIÓN RESPECTIVA. VALOR DE N TEÓ, [Å] EXP,
[Å] NOMBRE DE LA LÍNEA 3 6562.08 6562.80 HΑ 4 4860.80 4861.30 HΒ 5 4340.00 4340.50 HΓ 6 4101.30
4101.70 HΔ EN LA FIGURA 2 SE MUESTRA LA PORCIÓN DEL ESPECTRO DE EMISIÓN DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO
DONDE SE INDICAN ESTAS LÍNEAS, ASÍ COMO EL COMPORTAMIENTO DE LAS MISMAS CUANDO N SE
INCREMENTA MÁS, HASTA LLEGAR AL LÍMITE DE LA SERIE (CUANDO N →  ), CUYO VALOR DE LONGITUD DE
ONDA ES 3647.1 [Å]. FIG. 2. UNA PORCIÓN DEL ESPECTRO DE EMISIÓN DEL ÁTOMO DE HIDRÓGENO
CORRESPONDIENTE A LAS LÍNEAS DE LA SERIE DE BALMER. ES POSIBLE TAMBIÉN VISUALIZAR EL ESPECTRO DE
ABSORCIÓN DE LOS ÁTOMOS USANDO EL ARREGLO EXPERIMENTAL QUE SE MUESTRA EN LA FIGURA 3. EN ESTE
CASO, LUZ QUE CONTIENE TODAS LAS LONGITUDES DE ONDA (POR EJEMPLO, LUZ BLANCA) SE 4 HACE PASAR
A TRAVÉS DE UN TUBO QUE CONTIENE ÁTOMOS, EN FASE GASEOSA, DEL ELEMENTO QUE SE DESEA
INVESTIGAR. LA LUZ QUE SALE DE LA MUESTRA SE ANALIZA COMO ANTES, SÓLO QUE AHORA EL ESPECTRO
CONSISTE DE LÍNEAS OSCURAS SOBRE UN FONDO BRILLANTE. LAS LONGITUDES DE ONDA DE ESTAS LÍNEAS
OSCURAS SON LAS MISMAS QUE AQUELLAS DE LAS LÍNEAS EN EL ESPECTRO DE EMISIÓN. CADA LÍNEA EN EL
ESPECTRO DE ABSORCIÓN DE UN ELEMENTO COINCIDE CON UNA LÍNEA EN EL ESPECTRO DE EMISIÓN DEL
MISMO ELEMENTO; SIN EMBARGO, NO TODAS LAS LÍNEAS DE EMISIÓN ESTÁN PRESENTES EN UN ESPECTRO
DE ABSORCIÓN.
HTTP://WWW.DCB.UNAM.MX/PUBLICACIONES/NATURALIS/BFYQ_16.PDF
8.- MODELO DE BOHR, EXITOS E INCONVENIENTES
ES IMPORTANTE QUE, ANTES DE ENTRAR EN EL EXPERIMENTO DE BOHR, EXPLIQUEMOS UN POCO SOBRE
LA HISTORIA DE LOS MODELOS ATÓMICOS.
A FINALES DEL SIGLO XIX, EN CONCRETO EN 1897, JOSEPH JOHN THOMSON PROPUSO EL PRIMER MODELO
ATÓMICO DE LA HISTORIA DE LA QUÍMICA. ESTE MODELO ERA MUY SIMPLE: CONSISTÍA EN UNA NUBE
CARGADA POSITIVAMENTE, EN LA QUE SE ENCONTRABAN FLOTANDO LOS ELECTRONES. LA REPRESENTACIÓN
GRÁFICA DE ESTE MODELO SERÍA LA SIGUIENTE:

AHORA QUE YA CONOCEMOS UN POCO LA HISTORIA DE LOS MODELOS ATÓMICOS, VEAMOS EL EXPERIMENTO
QUE LLEVÓ A CABO BOHR PARA LLEGAR HASTA SU MODELO ATÓMICO.
COMO EL MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD COMENZÓ A DAR PROBLEMAS, SOBRE TODO PORQUE EN ÉL
NO SE INCLUÍAN LOS NEUTRONES, BOHR DECIDIÓ LLEVAR A CABO UN EXPERIMENTO, CON EL FIN DE
PROPONER UN NUEVO MODELO.
ANTES DE LLEVARLO A CABO, BOHR YA TENÍA CLARO QUE LOS ELECTRONES SE ENCONTRABAN ORBITANDO EL
NÚCLEO DEL ÁTOMO, Y SABÍA QUE ESTOS NO EMITÍAN NINGÚN TIPO DE ENERGÍA POR SÍ SOLOS (GRACIAS A
CONCLUSIONES SACADAS DE TEORÍAS FORMULADAS POR RUTHERFORD Y PLANCK). SIN EMBARGO, BOHR
OBSERVÓ QUE SE PRODUCÍA UNA ABSORCIÓN Y UNA EMISIÓN DE ENERGÍA EN ALGUNAS OCASIONES, QUE
ERA PROVOCADA POR EL MOVIMIENTO DE ELECTRONES DE UNA ÓRBITA A OTRA. SI EL ELECTRÓN SE MOVÍA
HACIA UNA ÓRBITA DE MENOR ENERGÍA, EMITÍA ENERGÍA; MIENTRAS QUE SI SE MOVÍA HACIA UNA ÓRBITA
DE MAYOR ENERGÍA, DEBÍA ABSORBERLA.
LA SOLUCIÓN DE BOHR PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS QUE SUPONÍA EL MODELO DE RUTHERFORD FUE
PROPONER QUE LOS ELECTRONES ORBITABAN ALREDEDOR DEL NÚCLEO DEL ÁTOMO, SEGÚN LA TEORÍA
ATÓMICA DE PLANCK. ESTOS ELECTRONES SE ENCONTRABAN EN DISTINTOS ORBITALES, CON DISTINTOS
NIVELES DE ENERGÍA; ESTO EXPLICARÍA LA ABSORCIÓN Y EMISIÓN DE ENERGÍA, CUANDO PASAN DE UN
ORBITAL A OTRO. MÁS ADELANTE VEREMOS CUÁLES SON ESTOS NIVELES DE ENERGÍA.
HTTPS://WWW.STUDYSMARTER.ES/RESUMENES/QUIMICA/ATOMOS-Y-MOLECULAS/MODELO-ATOMICO-DE-
BOHR/
EXISTOS E INCONVENIENTES:
ESTABLECIÓ UNA CLARA RUPTURA ENTRE EL MUNDO DE LO MACROSCÓPICO Y EL MUNDO ATÓMICOS. EN ÉSTE
ÚLTIMO LOS FENÓMENOS SON DISCONTINUOS, ESTÁN CUANTIZADOS Y LAS LEYES QUE LOS EXPLIQUEN
DEBERÁN TENER EN CUENTA ESTA CARACTERÍSTICA. ENTRE SUS GRANDES ACIERTOS CABE CITAR:
PERMITE DEDUCIR VALORES PARA LOS RADIOS DE LAS ÓRBITAS Y PARA SUS ENERGÍAS.
POSIBILITA LA DEDUCCIÓN TEÓRICA DE LA FÓRMULA DE RYDBERG Y UNA CONCORDANCIA CON LA REALIDAD
HASTA AHORA DESCONOCIDA.
ENTRE SUS LIMITACIONES TENEMOS:

AÚN NO SE DESLIGA DE LA FÍSICA CLÁSICA YA QUE SE BASA EN PARTE EN SUS PRINCIPIOS.
LAS ÓRBITAS DE LOS ELECTRONES DEBERÍAN SER ELÍPTICAS EN LUGAR DE CIRCULARES COMO
EN LOS SISTEMAS PLANETARIOS.
SÓLO ES APLICABLE AL HIDRÓGENO O HIDROGENOIDES (ÁTOMOS CON UN SÓLO ELECTRÓN HE+ O LI2+).
LOS AVANCES EN ESPECTROSCOPIA MOSTRARON NUEVAS RAYAS EN LOS ESPECTROS QUE EL MODELO DE
BOHR NO CONSEGUÍA EXPLICAR.
9.- MODELO MECANOCUANTICO
AMBIÉN CONOCIDO COMO MODELO CUÁNTICO, EL MODELO MECÁNICO CUÁNTICO ES UN MARCO TEÓRICO
DE LA FÍSICA QUE PERMITE DESCRIBIR LAS DINÁMICAS DEL ÁTOMO Y LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS DE
MANERA MÁS PRECISA QUE LOS MODELOS ANTERIORES: EL MODELO PLANETARIO DEL ÁTOMO Y EL MODELO
ATÓMICO DE BOHRN. EL MODELO MECÁNICO CUÁNTICO SE BASA EN LOS PRINCIPIOS DE LA MECÁNICA
CUÁNTICA.
¿QUÉ ES LA MECÁNICA CUÁNTICA?
LA MECÁNICA CUÁNTICA ES UNA RAMA DE LA FÍSICA QUE SE OCUPA DEL ESTUDIO DE LA NATURALEZA EN SUS
ESCALAS MÁS PEQUEÑAS: LA ATÓMICA Y SUBATÓMICA; ASÍ COMO DE SUS INTERACCIONES ENTRE SÍ Y CON EL
ENTORNO. SU NOMBRE SE DEBE A QUE, SEGÚN SUS PRECEPTOS, TODAS LAS FORMAS DE ENERGÍA SE LIBERAN
EN UNIDADES O PAQUETES LLAMADOS CUANTOS. LOS CUANTOS PUEDEN SER FERMIONES O BOSONES.
LA MECÁNICA CUÁNTICA NO PROPONE MODELOS DETERMINISTAS Y PREDICTIVOS, COMO LAS RAMAS MÁS
CLÁSICAS Y ANTIGUAS DE LA FÍSICA, SINO QUE INTRODUCE LOS CONCEPTOS DE INDETERMINACIÓN Y
PROBABILIDAD. SUS CÁLCULOS SON PROBABILÍSTICOS Y ESTADÍSTICOS, Y BUSCAN PREDECIR ANALÍTICAMENTE
LA PROBABILIDAD PRECISA DE EVENTOS O RESULTADOS.
¿QUÉ ES UN ÁTOMO CUÁNTICO?
UN ÁTOMO MECÁNICO CUÁNTICO (O MECANO-CUÁNTICO) ES EL MODELO DE ÁTOMO QUE RESPONDE A LOS
PRINCIPIOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA, Y SE BASA EN LOS POSTULADOS DE ERWIN SCHRÖDINGER, SEGÚN
LOS CUALES LOS ELECTRONES PUEDEN SER TRATADOS COMO ONDAS DE MATERIA.
CONFORME AL PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG, NO ES POSIBLE CONOCER TANTO LA ENERGÍA
COMO LA POSICIÓN DE UN ELECTRÓN DENTRO DEL ÁTOMO. LA ECUACIÓN DE SCHRÖDINGER, ĤΨ=EΨ , DA
LUGAR A UNA SERIE DE FUNCIONES DE ONDA (Ψ) ÚTILES PARA EL ESTUDIO DEL ÁTOMO Y SUS ELEMENTOS. EL
CUADRADO DE LA FUNCIÓN DE ONDA (Ψ2
) REPRESENTA LA PROBABILIDAD DE ENCONTRAR UN ELECTRÓN EN
UNA REGIÓN DEL ÁTOMO. LA REGIÓN DE UN ÁTOMO EN LA QUE HAY PROBABILIDAD DE QUE EL ELECTRÓN SE
ENCUENTRE EL 90% DEL TIEMPO SE CONOCE COMO ORBITAL ATÓMICO.
EL MODELO MECÁNICO CUÁNTICO DEL ÁTOMO SE CONTRAPONE A:
EL MODELO PLANETARIO, PLANTEADO POR ERNST RUTHERFORD, EN 1911, QUE DESCRIBÍA EL ÁTOMO COMO
UN SISTEMA PLANETARIO, CON UN NÚCLEO CENTRAL ALREDEDOR DEL CUAL GIRARÍAN LOS ELECTRONES.
EL MODELO ATÓMICO DE BOHR, PLANTEADO POR NIELS BOHR, EN 1913, SE UBICA A MITAD DE CAMINO ENTRE
LA FÍSICA CLÁSICA Y LA CUÁNTICA. ES EL PRIMER MODELO EN PROPONER QUE LOS ELECTRONES ÚNICAMENTE
PUEDEN OCUPAR ÓRBITAS ESTABLES.
¿CUÁLES SON LAS APLICACIONES DEL MODELO MECÁNICO CUÁNTICO DEL ÁTOMO?
EL MODELO MECÁNICO CUÁNTICO DEL ÁTOMO HA SIDO FUNDAMENTAL PARA LA INVESTIGACIÓN Y
DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS CUÁNTICAS EN EL CAMPO DE LA QUÍMICA, LA ÓPTICA, LA COMPUTACIÓN Y LA
FÍSICA DE PARTÍCULAS. HA SIDO DE UTILIDAD PARA LA SIMULACIÓN MOLECULAR Y EL DESARROLLO Y LA
OPTIMIZACIÓN DE SISTEMAS COMPLEJOS.

HTTPS://WWW.FERROVIAL.COM/ES/STEM/MODELO-MECANICO-
CUANTICO/#:~:TEXT=TAMBI%C3%A9N%20CONOCIDO%20COMO%20MODELO%20CU%C3%A1NTICO,EL%20
MODELO%20AT%C3%B3MICO%20DE%20BOHRN.

CONCLUCION.
LA HISTORIA DEL ÁTOMO ES UNA NARRATIVA FASCINANTE QUE ABARCA MILES DE AÑOS Y HA EVOLUCIONADO
A TRAVÉS DE DIVERSAS TEORÍAS Y DESCUBRIMIENTOS CIENTÍFICOS. AQUÍ TIENES UN RESUMEN DE LA
CONCLUSIÓN DE ESTA HISTORIA HASTA MI ÚLTIMA ACTUALIZACIÓN EN ENERO DE 2022:
1. MODELO DE THOMSON (1897): J.J. THOMSON PROPUSO EL MODELO DEL "PASTEL DE PASAS" PARA
EL ÁTOMO, EN EL QUE LOS ELECTRONES ESTABAN INCRUSTADOS EN UNA MASA POSITIVA COMO
PASAS EN UN PASTEL.
2. MODELO DE RUTHERFORD (1911): ERNEST RUTHERFORD LLEVÓ A CABO EL FAMOSO EXPERIMENTO
DE DISPERSIÓN ALFA Y CONCLUYÓ QUE EL ÁTOMO TENÍA UN NÚCLEO PEQUEÑO Y DENSO CARGADO
POSITIVAMENTE, ALREDEDOR DEL CUAL LOS ELECTRONES ORBITABAN A UNA DISTANCIA
CONSIDERABLE.
3. MODELO DE BOHR (1913): NIELS BOHR DESARROLLÓ UN MODELO MÁS REFINADO EN EL QUE LOS
ELECTRONES SE MOVÍAN EN ÓRBITAS CUANTIZADAS ALREDEDOR DEL NÚCLEO, LO QUE EXPLICABA
LAS LÍNEAS ESPECTRALES DEL HIDRÓGENO.
4. MODELO CUÁNTICO (1920 EN ADELANTE): LA TEORÍA CUÁNTICA MODERNA, DESARROLLADA POR
SCHRÖDINGER, HEISENBERG Y OTROS, REEMPLAZÓ LOS MODELOS CLÁSICOS. EL MODELO ACTUAL
DESCRIBE A LOS ELECTRONES EN TÉRMINOS DE NUBES DE PROBABILIDAD (ORBITALES) EN LUGAR DE
ÓRBITAS FIJAS.
5. DESCUBRIMIENTO DEL NEUTRÓN (1932): JAMES CHADWICK DESCUBRIÓ EL NEUTRÓN, UNA
PARTÍCULA SIN CARGA QUE SE ENCUENTRA EN EL NÚCLEO JUNTO CON PROTONES. ESTO
PROPORCIONÓ UNA EXPLICACIÓN PARA LA MASA DEL NÚCLEO SIN AUMENTAR LA CARGA POSITIVA.
6. DESARROLLO DE LA FÍSICA DE PARTÍCULAS (SIGLO XX): LOS FÍSICOS IDENTIFICARON PARTÍCULAS
SUBATÓMICAS MÁS PEQUEÑAS, COMO QUARKS Y LEPTONES, Y DESARROLLARON TEORÍAS COMO EL
MODELO ESTÁNDAR PARA DESCRIBIR LAS INTERACCIONES FUNDAMENTALES.
7. ERA DE LA FÍSICA NUCLEAR Y APLICACIONES (SIGLO XX): LA INVESTIGACIÓN EN FÍSICA NUCLEAR LLEVÓ
AL DESARROLLO DE LA ENERGÍA NUCLEAR, TANTO PARA FINES PACÍFICOS COMO MILITARES.
8. AVANCES TECNOLÓGICOS Y DESCUBRIMIENTOS CONTINUOS (SIGLO XXI): LA INVESTIGACIÓN EN
FÍSICA DE PARTÍCULAS, ACELERADORES DE PARTÍCULAS Y TÉCNICAS AVANZADAS DE DETECCIÓN
CONTINÚA, AMPLIANDO NUESTRO CONOCIMIENTO SOBRE LA ESTRUCTURA Y EL COMPORTAMIENTO
SUBATÓMICO.
EN RESUMEN, LA HISTORIA DEL ÁTOMO HA PASADO DE MODELOS SIMPLES A TEORÍAS MÁS COMPLEJAS Y
PRECISAS, INCORPORANDO LA MECÁNICA CUÁNTICA Y LA FÍSICA DE PARTÍCULAS. LA COMPRENSIÓN ACTUAL
IMPLICA CONCEPTOS COMO ORBITALES, PARTÍCULAS SUBATÓMICAS Y TEORÍAS CUÁNTICAS AVANZADAS. LA
INVESTIGACIÓN EN ESTA ÁREA SIGUE SIENDO ACTIVA, CON DESCUBRIMIENTOS CONTINUOS QUE ENRIQUECEN
NUESTRA COMPRENSIÓN DEL MUNDO SUBATÓMICO.

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