El electrón y sus características en los modelos atómicos

Clasifica los diferentes modelos atómicos y reconoce las principales características del electrón tanto en su masa, carga y configuración electrónica descubre la subpartícula atómica más estudiada de la química.


Los modelos atómicos

Si queremos conocer más acerca de las características de las partículas subatómica que forman los átomos, primero nos contextualizaremos en los modelos atómicos que sustentan estas teorías. Dalton postulo que la materia está formada por átomos y que estos son indivisibles y no se pueden destruir. El modelo planteado por Bohr, nos complementa de mejor forma la idea de Dalton ya que considera al átomo como un sistema planetario en donde los electrones giran en órbitas fijas alrededor del núcleo, estos tienen carga negativa, en el núcleo se encuentran los protones (que poseen carga positiva) y los neutrones (no tienen carga) El electrón se considera la carga eléctrica negativa más pequeña que se ha podido aislar, así esta es la que se toma como referencia en el S.I.(sistema internacional) para denominar al Culombio que equivale a 6.24 x10 18. Entre los electrones y los protones se ejercen fuerzas de atracción, puestos que estos giran a gran velocidad al interior del núcleo existen también una fuerza centrípeta que aleja del núcleo a los electrones, estableciendo un equilibrio. La masa de estas partículas se presentan en el siguiente recuadro:

Partícula Masa
Protón 1,6725×10 -27 Kg
Neutro 1,6750×10 -27 Kg
Electrón 9,1091×10 -31 Kg

Este modelo funciona muy bien para el átomo de hidrógeno, pero cuando se analizaban espectros de otros átomos se observaba que electrones en un mismo nivel presentaban distintos niveles de energía por lo que Schrödinger modifica el modelo de Bohr e indico que los electrones órbitan el núcleo de manera elíptica e ideo el modelo actual llamado “Ecuación de onda” mediante la resolución de ecuaciones planteadas, el nos indica que la mayor probabilidad de encontrar un electrón es un sitio llamado orbital y que  estos se comportan como partículas y ondas , el valor de la función de esta onda se refiere a la probabilidad de encontrar el electrón en un tiempo determinado, los números cuánticos o subniveles definen una función especifica para un electrón y estos son : s,p,d y f.

Números Cuánticos Los valores van desde Describe
Principal,n 1,2,3 Nivel de energía
Secundario,I Desde 0 hasta n-1 Forma del orbital
Magnético,m Desde -I hasta +I(numero secundario) Orientación espacial
Espín,s  +- 1/2 Espín del electrón

Tenemos que recalcar que estas teorías van complementando  lo que ya conocemos de las partículas subatómicas así tenemos que el modelo atómico actual nos indica que efectivamente existe un núcleo con partículas conocidas, existen niveles de energía en los cuales se distribuyen los electrones,  la dualidad de la materia el carácter onda –partícula que ésta presenta aunque no tiene consecuencias practicas por tratarse de grandes masas,  en el caso de electrón (de masa muy pequeña) la longitud de onda tiene un valor comprable a la dimensión del átomo, lo que  está directamente relacionado con encontrar esta partícula en el punto(x,y,z) en el instante de tiempo (t) determinado.  Esta dualidad no puede explicarse desde el punto de vista de la mecánica clásica, y por eso se estudio el electrón como fotón y para explicarlo se creó la mecánica cuántica en donde la luz se representa mediante una onda de probabilidad, la cual se cuantiza  y se obtiene el carácter ondulatorio (energía) y corpuscular  (momentum).  Estas son las teorías y las características de estas subpartículas descubiertas hasta hoy, el estudio en esta área es intenso y vertiginoso.