El modelo atómico de Schrödinger fue diseñado en el año 1926 por Erwin Schrödinger; mejor conocido como el “modelo cuántico de átomo” encargado de describir el comportamiento de los electrones que componen dicho átomo.
Para desarrollar dicho modelo el físico Schrödinger se fundamentó en la hipótesis de Broglie, la cual establece que las partículas se relacionan con una onda y además pueden comportarse al igual que estas. Igualmente sugirió que los electrones ejercían su movimiento debido a la dualidad de las ondas del átomo.
Así mismo este físico austriaco tomo en cuenta que el movimiento que producen los electrones del átomo se relacionan con las ondas de cada partícula, por esa razón los electrones pueden movilizarse cerca del núcleo. Schrödinger realizo aportes de suma importancia en la teoría atómica al desarrollar la ecuación homónima, que permite calcular la probabilidad de electrones y en la actualidad sus aportes tienen cierto peso en el ámbito científico.
Descripción
El modelo atómico de Schrödinger describe el movimiento de electrones y ondas estacionarias. Este modelo describe que los electrones se encuentran en constante movimiento, por lo que no se encuentran en una posición estable dentro del átomo.
El modelo atómico Schrödinger no predice la ubicación de cada uno de los electrones, además no describe la ruta del mismo cuando se encuentra dentro del átomo. Este modelo permite conocer la zona probable donde debe ubicarse el electrón.
Las zonas probables se denominan “orbitales atómicos”, estos describen el movimiento y traslación de los electrones cerca del núcleo del átomo, además los orbitales atómicos poseen diferentes niveles y subniveles de energía los cuales se encuentran en una nube llena de electrones.
Sin embargo el modelo no contempla la estabilidad, ya que solo se encarga de describir y explicar la mecánica cuántica relacionada al movimiento de electrones cerca de los átomos.
Teoría y modelo atómico de Schrödinger
El modelo atómico de Schrödinger se basa en la hipótesis de Broglie y modelos atómicos como el de Bohr y sommerfeld. Para probar su teoría Schrödinger se basó en el experimento de Young, y al basarse en sus observaciones desarrollo la ecuación o expresión matemática que actualmente lleva su nombre.
El modelo atómico se basó en el experimento de Young, el cual era el primero en demostrar la dualidad de cada partícula y onda del átomo. La hipótesis de Broglie de naturaleza ondulatoria fue demostrada en este experimento, conocido como rendija.
Esta teoría fue formulada por el inglés Thomas Young quien fue el encargado de sentar las bases teóricas del modelo atómico, que después fue desarrollado por Schrödinger para demostrar la naturaleza de la luz.
Durante el experimento de Young se encargó de dividir un rayo de luz a través de un agujero mediante una cámara de observación usando una tarjeta de 2 mm, con el fin de hacer que el haz de luz se dividiera y esta lo hizo. Este experimento permitió mostrar que la luz podía comportarse como una partícula y como una onda. Siglos después esta teoría fue puesta en práctica por Albert Einstein.
La ecuación de Schrödinger
El modelo atómico de Schrödinger desarrollo dos ecuaciones matemáticas, cada una de estas permiten diferenciar la actividad que ocurre dentro del átomo en su estado cuántico y si este cambia con el tiempo mismo.
Para analizar dichos sistema o modelo atómico, Schrödinger a finales del año 1926 público la ecuación denominada “ecuación independiente del tiempo”, esta se fundamentaba en las funciones y comportamiento de ondas estacionarias.
Esta ecuación permitió demostrar que la onda no se mueve, además los puntos que posee la onda sirven como equilibrio para que la estructura completa se mueva cerca de los puntos, describiendo así una frecuencia determinada.
Las ondas se encargan de definir la estabilidad de los orbitales y si el mismo se encuentran asociados a diferentes niveles de energía. La ecuación de Schrödinger se escribe de la siguiente forma “E=Ha”, donde E es la constante de proporcionalidad, ψ es la función de la onda y Ȟ es el operador hamiltoniano.
Es importante tener en cuenta que desde un punto de vista matemático, las ecuaciones tienen varias soluciones para la ecuación de Schrödinger, ya que cada solución implica una constante E.
Así mismo en base al principio de incertidumbre de heisenberg no era posible conocer la posición de la energía que posee un electrón, por lo que estas ecuaciones no permiten determinar la posición o lugar en el que se encuentra la energía de un electrón, ya que la posición de esta dentro de un átomo no es exacta. Sin embargo esta si permite aproximarse a la misma.
Postulados del modelo atómico actual de Schrödinger
Cuando hablamos del modelo atómico de Schrödinger es necesario mencionar los modelos postulados de Schrödinger, dentro de los cuales se encuentran los siguientes:
- Los electrones suelen comportarse como una onda estacionaria, la cual se distribuye por el espacio en base a las funciones que realiza la onda.
- Los electrones se desplazan dentro o cerca del átomo, de esta forma describe los orbitales. Por lo general encontrar en electrón en estas zonas es alta, por lo que la probabilidad es igual o proporcional al cuadrado de las funciones de cada onda.
- Así mismo la configuración de este modelo atómico incluye el spin de los electrones y mucho menos la variación en cuanto al comportamiento de los electrones.
Imágenes de modelo atómico de Schrödinger
Las imágenes del modelo atómico de Schrödinger las puedes encontrar en plataformas como google fotos, pinterest, frepik entre otras.
Videos de modelo atómico de Schrödinger
La mayoría de los videos acerca de este modelo atómico se encuentran en plataformas como YouTube, la cual es una de las mejores en contenido de video, algunos de los videos acerca del modelo atómico expuesto por Schrödinger son:
https://youtu.be/adzV45J1L8M
La teoría del modelo atómico de Schrödinger permitió conocer que cada electrón tiene un comportamiento y sus ondas salen desplazarse a través del según sus funciones, y aunque las ondas suelen moverse de un lado a otro dentro de la estructura del átomo esto permite describir las orbitales que se encuentran dentro.
Para culminar dicho modelo atómico explica en si cuales son las propiedades químicas o periódicas que compone a los átomos y cuáles son los electrones que lo conforman. Esta teoría en sus tiempos represento un aporte y avance en cuanto a la teoría atómica, además este modelo fue desarrollado por otros científicos.