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Espectros de emisión y evolución de los modelos atómicos

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Respuesta rápida

Los espectros discontinuos evidencian niveles de energía cuantizados. Bohr: el electrón salta de nivel absorbiendo o emitiendo $E = h f$ . Schrödinger: el electrón es una onda.

📚 theory quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 204

Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Secundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Ejercicio 1

Análisis del contenido

La página es teórica y no contiene ejercicios con incisos. Se explican tres ideas centrales:

Ejercicio 1

Espectros de emisión

En el siglo XIX se observó que los gases de elementos químicos, al calentarse, emiten luz que al pasar por un prisma produce un espectro discontinuo: solo líneas o rayas de colores específicos sobre fondo negro, a diferencia del espectro continuo del Sol.

Cada elemento tiene un patrón de rayas único, lo que permite identificarlo.

Ejercicio 2

Modelo atómico de Bohr

Bohr propuso que los electrones giran en órbitas o niveles de energía cuantizados ( $n = 1, 2, 3, \dots$ ).

Un electrón absorbe energía y salta a un nivel superior.
Al regresar a su nivel original, emite esa energía como un fotón de luz:

$E = h \cdot f$

donde $h = 6.626 \times 10^{-34} \, \text{J}\cdot\text{s}$ es la constante de Planck y $f$ la frecuencia de la radiación.

Ejercicio 3

Modelos posteriores

Thomson: descubrió el electrón (modelo del "budín de pasas").
Rutherford: propuso un núcleo positivo con electrones alrededor.
Bohr: introdujo los niveles de energía.
Heisenberg y Schrödinger: el electrón se comporta como onda; no se puede predecir su trayectoria exacta, solo la probabilidad de encontrarlo (orbital).

Respuesta orientativa: La página muestra que la ciencia es un proceso acumulativo: cada modelo corrige y amplía al anterior, y el estudio de la materia dio origen a la física moderna.

Contenido de la página

En el siglo XIX, se descubrió que la luz emitida por los gases de elementos químicos producía un espectro de emisión extraño y discontinuo, donde sólo se observaban rayas.

La imagen siguiente representa lo descrito anteriormente, en comparación con el espectro continuo.

Gas caliente → prisma → Espectro de emisión (líneas de colores sobre fondo negro).

Con estas evidencias, Bohr propuso un modelo atómico en el cual los electrones están confinados en órbitas correspondientes a diferentes niveles energéticos. Los electrones sólo pueden subir a otro nivel energético cuando reciben energía del exterior, por ejemplo, si reciben luz de una longitud de onda determinada; al no corresponder a su nivel energético de forma permanente, regresan a su nivel desprendiendo energía en forma de luz, como se muestra en la imagen lateral:

Aumento de energía en las órbitas ( $n = 1, 2, 3$ ).
Un fotón es emitido con energía: $E = h f$ .

Gracias a los modelos atómicos de Thomson, Rutherford y Bohr se logró explicar el comportamiento de los átomos y las partículas que las componen (protones, electrones). Este conocimiento continúa en constante desarrollo; por ejemplo, actualmente se sabe que el electrón se comporta como una onda en su movimiento alrededor del núcleo (modelo de Heisenberg y Schrödinger) y que no es posible predecir su trayectoria exacta.

El estudio de la estructura de la materia permitió descubrimientos revolucionarios, gracias a los cuales hoy es viable analizar la composición de los diferentes elementos y sus propiedades. A diferencia de lo postulado en la Antigüedad, los átomos que conforman a la materia no son partículas indivisibles, a éstos los integran partes todavía más pequeñas. Las relaciones y propiedades de dichas partículas no sólo han permitido la creación de diferentes modelos atómicos, con el paso del tiempo también propiciaron la creación de nuevas disciplinas que conforman la llamada física moderna.

Tabla

Modelo	Año	Aporte principal
Dalton	1803	Átomo indivisible, esfera maciza
Thomson	1897	Descubrimiento del electrón
Rutherford	1911	Núcleo positivo central
Bohr	1913	Niveles de energía cuantizados
Schrödinger	1926	Modelo ondulatorio, orbitales

Diagrama

timeline
    title Evolución de los modelos atómicos
    1803 : Dalton : Átomo indivisible
    1897 : Thomson : Descubre el electrón (budín de pasas)
    1911 : Rutherford : Núcleo positivo y electrones alrededor
    1913 : Bohr : Niveles de energía cuantizados
    1926 : Schrödinger : Modelo ondulatorio (orbitales)

Fórmulas y ecuaciones

E = h $\cdot$ f

h = 6.626 $\times$ $10^{-34}$ $\$ , $\text{J}@@MATH_0@@\text{s}$

Glosario (5)

Espectro de emisión: Conjunto de líneas de colores que emite un gas al ser excitado; es único para cada elemento.
Espectro continuo: Banda de luz con todos los colores sin interrupción, como el del Sol.
Nivel energético: Órbita o región donde puede encontrarse un electrón con una energía determinada.
Fotón: Partícula de luz que transporta energía $E = h f$.
Dualidad onda-partícula: Propiedad del electrón y otras partículas de comportarse como onda y como partícula.

Preguntas para practicar

¿Por qué el espectro de emisión de un gas es discontinuo?

Porque los electrones del gas solo pueden ocupar niveles de energía permitidos. Al absorber energía saltan a un nivel superior y, al regresar, emiten un fotón con una energía exacta, lo que produce líneas específicas y no un espectro continuo.

¿Qué diferencia hay entre el modelo de Bohr y el de Schrödinger?

Bohr describe al electrón en órbitas circulares definidas con niveles de energía cuantizados. Schrödinger lo describe como una onda de probabilidad (orbital), por lo que no se puede conocer su trayectoria exacta, solo la zona donde es más probable encontrarlo.

Temas y conceptos clave

Espectros de emisiónModelo atómico de BohrNiveles energéticosEvolución de los modelos atómicosFísica modernaEspectro discontinuoCuanto de energíaFotónNivel energéticoDualidad onda-partículaOrbital

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Figuras de la página (4)

Esquema de un gas caliente que pasa por un prisma y produce un espectro de emisión con líneas de colores sobre fondo negro. — Figura 1 image

Diagrama del átomo de Bohr con órbitas $n=1, 2, 3$; flecha azul indica aumento de energía y flecha roja indica emisión de un fotón $E = h f$. — Figura 2 image

Átomo de Schrödinger: núcleo positivo rodeado por una nube de onda electrónica. — Figura 3 image

Figura 4 de Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Secundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026 — Figura 4 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es un espectro de emisión y cómo se produce?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cuál es la diferencia entre el modelo atómico de Bohr y el de Schrödinger?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Por qué los electrones emiten luz al regresar a su nivel de energía original?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Partes del átomo: protón, neutrón y electrón
• Modelos atómicos de Thomson y Rutherford
• Concepto de energía y luz como onda

Siguiente tema sugerido

Configuración electrónica y números cuánticos

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1978 caracteres

En el siglo xix, se descubrió que la luz emitida por los gases de elementos químicos producia un espectro de emisión extrano y discontinuo, donde sólo se observaban rayas.

La imagen siguiente representa lo descrito anteriormente, en comparación con el espectro continuo.

Gracias a los modelos atómicos de Thomson, Rutherford y Bohr se logró explicar el comportamiento de los átomos y las partículas que las componen (protones, electrones). Este conocimiento continúa en costante desarrollo; por ejemplo, actualmente se sabe que el electrón se comporta como una onda en su movimiento alrededor del núcleo (modelo de Heisenberg y Schrödinger) y que no es posible predecir su trayectoria exacta.

El estudio de la estructura de la materia permitió descubrimientos revolucionarios, gracias a los cuales hoy es viable analizar la composición de los diferentes elementos y sus propiedades. A diferencia de lo postulado en la Antigüedad, los átomos que conforman a la materia no son partículas indivisibles, a éstos los integran partes todavia más pequeñas. Las relaciones y propiedades de dichas partículas no sólo han permitido la creación de diferentes modelos atómicos, con el paso del tiempo también propiciaron la creación de nuevas disciplinas que conforman la llamada fisica moderna.

淞

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Atomo de Schrödinger

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