Diferencia clave: modelo Bohr vs Rutherford
El concepto de átomos y su estructura fue introducido por primera vez por John Dolton en 1808. Explicó las leyes de la combinación química considerando a los átomos como partículas invisibles sin estructura. Luego, en 1911, el físico neozelandés Ernest Rutherford propuso que los átomos constan de dos componentes: un núcleo cargado positivamente en el centro del átomo y electrones cargados negativamente en la parte extranuclear del átomo. Ciertas teorías como la teoría electromagnética presentada por Maxwell no pudieron ser explicadas con el modelo de Rutherford. Debido a tales limitaciones en el modelo de Rutherford, el físico danés Niels Bohr propuso un nuevo modelo en 1913 basado en la teoría cuántica de las radiaciones. El modelo de Bohr fue ampliamente aceptado y recibió el Premio Nobel por su trabajo. A pesar de que fue ampliamente aceptado, todavía tiene ciertos inconvenientes y limitaciones. La principal diferencia entre el modelo de Bohr y el modelo de Rutherford es que, en el modelo de Rutherford, los electrones pueden girar en cualquier órbita alrededor del núcleo, mientras que en el modelo de Bohr, los electrones pueden girar en una capa definida.
¿Qué es el modelo de Bohr?
El modelo de Bohr fue propuesto por Niels Bohr en 1922 para explicar la estructura del átomo. En este modelo, Bohr mencionó que la mayor parte de la masa atómica se encuentra en el núcleo central que contiene protones y electrones que se organizan en niveles de energía definidos y giran alrededor del núcleo. El modelo también proponía la configuración electrónica, que explica la disposición de los electrones en órbitas circulares designadas como K, L, M, N, etc. Los átomos con configuraciones electrónicas completas no son activos. La configuración electrónica determina la reactividad del átomo.
Figura 01: Modelo de Bohr
El modelo de Bohr puede explicar el espectro del átomo de hidrógeno, pero no puede explicar completamente la reactividad de los átomos multielectrónicos. Además, no explica el efecto Zeeman, donde cada línea espectral se divide en más líneas en presencia de un campo magnético externo. En este modelo, un electrón se considera solo como una partícula. Sin embargo, un físico francés, de Broglie, descubrió que los electrones tienen propiedades tanto de onda como de partícula. Más tarde, un físico propuso otro principio llamado principio de incertidumbre de Heisenberg, que explica la imposibilidad de la determinación simultánea de la posición y el momento exactos de pequeñas partículas en movimiento, como los electrones. Con este invento, el modelo de Bohr enfrentó un serio revés.
¿Qué es el modelo de Rutherford?
En 1911, Ernest Rutherford propuso el modelo de Rutherford. Establece que el átomo (el volumen) se compone principalmente de espacio y la masa del átomo está centrada en el núcleo, que es el centro del átomo. El núcleo tiene carga positiva y el electrón orbita alrededor del núcleo. Las órbitas no tienen trayectorias definidas. Además, dado que los átomos son neutros, tienen cargas positivas (en el núcleo) y negativas (electrones) iguales.
Figura 02: Átomo de Rutherford
El modelo de Rutherford no pudo explicar la teoría electromagnética, la estabilidad del átomo y la existencia de líneas definidas en el espectro del hidrógeno.
¿Cuál es la diferencia entre el modelo de Bohr y el de Rutherford?
Bohr contra el modelo de Rutherford |
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| El modelo de Bohr fue propuesto por Niels Bohr en 1922. | El modelo de Rutherford fue propuesto por Ernest Rutherford en 1911. |
| Teoría | |
| La mayor parte de la masa atómica se encuentra en el núcleo central, que contiene protones, y los electrones están dispuestos en capas o niveles de energía definidos. | La mayor parte del átomo consiste en espacio vacío. El centro del átomo contiene un núcleo cargado positivamente y sus electrones cargados negativamente están presentes en el espacio que rodea al núcleo. |
| Emisión de radiación de electrones | |
| Los electrones solo emiten ondas de frecuencias definidas. | Los electrones emiten ondas de todas las frecuencias. |
| Espectro de emisión de electrones | |
| El espectro de emisión de electrones es un espectro lineal. | El espectro de emisión de electrones es un espectro continuo. |
Resumen: Modelo Bohr vs. Rutherford
Tanto el modelo de Bohr como el de Rutherford son modelos planetarios que explican la estructura atómica hasta cierto punto. Estos modelos tienen limitaciones y no explican algunos principios modernos de la física. Sin embargo, estos modelos contribuyen en gran medida a los modelos avanzados modernos que explican la estructura atómica. El modelo de Bohr establece que la mayor parte de la masa atómica se encuentra en el núcleo central, que contiene protones y que los electrones están dispuestos en niveles de energía definidos o capas, lo que da como resultado un espectro de líneas de electrones. El modelo de Rutherford establece que la mayor parte del átomo consiste en un espacio vacío y el centro del átomo contiene un núcleo con carga positiva rodeado de electrones con carga negativa, lo que da como resultado un espectro de electrones continuo. Esta es la diferencia entre el modelo de Bohr y el de Rutherford.
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