Los niveles de los electrones en los átomos

Escrito por david dunning | Traducido por josué miraflores m
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Los niveles de los electrones en los átomos
El clásico modelo del átomo. (Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images)

La clásica imagen del átomo se conoce como el modelo de Rutherford-Bohr. Se compone de partículas cargadas negativamente (los electrones), que orbitan alrededor de un núcleo de partículas con carga positiva (los protones) o sin ella (los neutrones). Existen siete órbitas totales o niveles de energía en un átomo, y no puede haber electrones entre las órbitas.

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Electrones

Cada órbita solamente puede contener un número determinado de electrones, Las órbitas que se encuentran más cerca del núcleo tienen menor energía que las que están más lejos. Las órbitas más cercanas, de baja energía se llenan primero para crear a un átomo en su forma más estable, conocida como el estado fundamental. Si se le añade energía al átomo, ya sea en forma de calor, luz o con una descarga eléctrica, un electrón puede llegar a llenarse de energía y saltar temporalmente a un nivel de energía más alto. Cuando el electrón vuelve a su nivel original, la energía se emite en forma de luz visible, rayos X u otras formas de radiación electromagnética.

Niveles de energía

El número máximo de electrones que un nivel de energía puede contener es 2n^2, donde "n" representa al nivel de energía, o número cuántico principal. El nivel de energía más cercano al núcleo está representado por el nivel de energía 1 y contiene un máximo de 2(1^2), o dos electrones. El nivel de energía 2 contiene un máximo de 2(2^2), u ocho electrones. El nivel de energía 3 contiene un máximo de 2(3^2), o 18 electrones, y el nivel 4 tiene un máximo de 2(4^2), o 32 electrones. El número teórico máximo de electrones contenidos en los niveles de energía 5, 6 y 7 es 50, 72 y 98 respectivamente, pero en la práctica estos niveles de energía nunca se llenan.

Subniveles de energía

Cada nivel de energía principal se divide en uno o varios subniveles (en teoría, hasta siete). El número total de subniveles es igual al número cuántico principal (n). Los subniveles están numerados 0, 1, 2 y así sucesivamente hasta 6, pero para todos los elementos conocidos en la tabla periódica, sólo los primeros cuatro subniveles se usan.

Erwin Schrodinger

El modelo de Rutherford-Bohr reconoce la existencia de los electrones en niveles de energía, pero no puede dar cuenta de la energía emitida cuando un electrón pasa de un nivel de energía superior a uno inferior en un átomo cualquiera, excepto el de hidrógeno. El hidrógeno es el átomo más simple de todos, con sólo un electrón y un protón. Erwin Schrodinger, quien ganó conjuntamente el Premio Nobel de Física en 1933, desarrolló la idea de que los electrones se comportaban como partículas en algunos momentos y como ondas electromagnéticas en otros. El sustituyó a las órbitas específicas con las nubes de probabilidad, lo que permitió calcular la probabilidad de existencia de un electrón en un punto particular.

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