Teoría de Bohr del Átomo de Hidrógeno

Bohr unió la idea de átomo nuclear de Rutherford con las ideas de una nueva rama de la Ciencia: la Física Cuántica. Así, en 1913 formuló una hipótesis sobre la estructura atómica en la que estableció tres postulados:

1. El electrón no puede girar en cualquier órbita, sino sólo en un cierto número de órbitas estables. En el modelo de Rutherford se aceptaba un número infinito de órbitas. Cuando el electrón gira en estas órbitas no emite energía.

2. Las orbitas permitidas son en las que, el momento angular del electrón ( mvr), es

múltiplo de h/2π de donde h es la constante de Planck.      m v r = n. h/ 2π , de donde

n es el número cuántico principal, y determina los niveles entorno al núcleo,

numerados a partir del núcleo, n= 1,2,3,… , lo que significa que la energía y los radios

de las órbitas están cuantizados.

http://quimica.laguia2000.com/general/modelo-atomico-de-bohr#ixzz3kMDdqbT8

3. Cuando un átomo estable sufre una interacción, como puede ser el impacto de un electrón o el choque con otro átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita estable o ser arrancado del átomo. El electrón solo emite o absorbe

energía en los saltos de una órbita permitida a otra. En dicho cambio emite o absorbe

un fotón cuya energía es la diferencia de energía entre ambos niveles. Este fotón,

según la ley de Planck tiene una energía:

donde   identifica la órbita inicial y   la final, y   es la frecuencia

https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B3mico_de_Bohr

El átomo de hidrógeno según el modelo atómico de BohrEl átomo de hidrógeno tiene un núcleo con un protón. El átomo de hidrógeno tiene un electrón que está girando en la primera órbita alrededor del núcleo. Esta órbita es la de menor energía. Si se le comunica energía a este electrón, saltará desde la primera órbita a otra de mayor energía. Cuando regrese a la primera órbita emitirá energía en forma de radiación luminosa.

http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/applets/BohrH-WFendt/teoria-bohrh_s.htm

-13,6e V es la llamada energía del estado fundamental del átomo de Hidrógeno. El radio de Bohr es 0,52

Imágenes:

http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/Java/ph11s/bohr.gif

Primer postulado: La causa de que el electrón no irradie energía en su órbita es, de momento,

un postulado, ya que según la electrodinámica clásica una carga con un movimiento acelerado

debe emitir energía en forma de radiación.

Para mantener la órbita circular, la fuerza que siente el electrón —la fuerza coulombiana por la

presencia del núcleo— debe ser igual a la fuerza centrípeta

http://fresno.pntic.mec.es/~fgutie6/quimica2/ArchivosHTML/Teo_6_princ.htm#2

http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/applets/BohrH-WFendt/teoria-bohrh_s_archivos/Modelo%20Bohr.jpg

Tercer postulado: emisión de energía

El segundo postulado es la cuantización del modelo atómico:

La condición de cuantización para los radios permitidos:

con  ; subíndice introducido en esta expresión para resaltar que el

radio ahora es una magnitud discreta, a diferencia de lo que decía el primer postulado.

Del mismo modo podemos ahora sustituir los radios permitidos   en la expresión para la

energía de la órbita y obtener así la energía correspondiente a cada nivel permitido:

Igual que antes, para el átomo de hidrógeno (Z=1) y el primer nivel permitido (n=1),

obtenemos:

que es la llamada energía del estado fundamental del átomo de Hidrógeno.