Modelos Atómicos:  Experiencias de Bohr
   Espectros Atómicos  

 

-SERIES  ESPECTRALES:

Los átomos al ser sometidos a descargas eléctricas emiten radiación electromagnética característica, es decir, dos átomos diferentes emiten radiación electromagnética de diferente frecuencia (color). El espectro emitido (colores y sus intensidades), se constituye en la huella digital de los átomos. A continuación se explica el origen de los espectros atómicos a la luz de los postulados de Bohr.

El electrón es afectado por la atracción eléctrica que le ejerce los Z protones del núcleo. Escribiendo la segunda ley de Newton para este electrón :

 

 donde:

k = Constante de Coulomb
m = masa
-Ze2/r2 = radio de la órbita
-
v2 = velocidad del electrón
-v2/r= aceleración centrípeta

 

El momento angular orbital es: L= mvr

Continuando:

Según el postulado de Plank:

Sustituyendo y solucionando para r:

Lo cual muestra que sólo son posibles ciertas órbitas, no es posible una órbita de radio, por ejemplo.

Desde el punto de vista energético:

Sustituyendo el radio, r = rn y la energía cinética usando la segunda ley de Newton:

 n=1,2,3,…

La frecuencia de la radiación emitida por el electrón cuando pasa de una órbita con energía Ei a una con energía Ef es:

Simplificando obtenemos la Frecuencia de la Radiación:

Según el estado final al cual llegue el electrón, la radiación emitida se clasifica dentro de una serie espectral:

Lyman nf=1   Balmer nf=2    Brachett nf=3   Pfund nf=4

 

    Durante el siglo XIX se midieron con precisión los espectros atómicos debido a su utilidad en Química. Un experimento que permite hacer esta medida se describe a continuación: 

Los átomos que forman el gas se someten a descargas eléctricas, estas descargas causan colisiones entre átomos de tal forma que sus electrones se mudan a órbitas de mayor energía. Los electrones después de un tiempo pequeñísimo (10-8 seg. ) decaen a la órbita de menor energía emitiendo radiación de frecuencia definida por la diferencia entre niveles de energía.


 


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