¿Por qué un átomo es estable, ya que lo positivo y lo negativo se atraen entre sí, el electrón debe ser atraído hacia el núcleo? ¿Cómo se llama la teoría?

Se puede encontrar una explicación simple de esto en el enlace de Wikipedia a “Orbitales atómicos”:

Con el desarrollo de la mecánica cuántica y los hallazgos experimentales (como la difracción de electrones en dos ranuras), se descubrió que los electrones en órbita alrededor de un núcleo no podían describirse completamente como partículas, sino que debían explicarse por la dualidad onda-partícula. En este sentido, los electrones tienen las siguientes propiedades:

Propiedades onduladas:

1. Los electrones no orbitan el núcleo en el sentido de un planeta en órbita alrededor del sol, sino que existen como ondas estacionarias. Por lo tanto, la energía más baja posible que puede tomar un electrón es análoga a la frecuencia fundamental de una onda en una cuerda. Los estados de mayor energía son entonces similares a los armónicos de la frecuencia fundamental.
2. Los electrones nunca están en una ubicación de un solo punto, aunque la probabilidad de interactuar con el electrón en un solo punto se puede encontrar a partir de la función de onda del electrón.

Propiedades similares a partículas:

1. Siempre hay un número entero de electrones en órbita alrededor del núcleo.
2. Los electrones saltan entre los orbitales en forma de partículas. Por ejemplo, si un solo fotón golpea los electrones, solo un solo electrón cambia de estado en respuesta al fotón.
3. Los electrones retienen propiedades similares a las partículas, tales como: cada estado de onda tiene la misma carga eléctrica que la partícula electrónica. Cada estado de onda tiene un solo giro discreto (girar hacia arriba o hacia abajo).

Por lo tanto, a pesar de la evidente analogía con los planetas que giran alrededor del Sol, los electrones no pueden describirse simplemente como partículas sólidas. Además, los orbitales atómicos no se parecen mucho a la trayectoria elíptica de un planeta en átomos ordinarios. Una analogía más precisa podría ser la de una “atmósfera” grande y a menudo de forma extraña (el electrón), distribuida alrededor de un planeta relativamente pequeño (el núcleo atómico). Los orbitales atómicos describen exactamente la forma de esta “atmósfera” solo cuando un solo electrón está presente en un átomo. Cuando se agregan más electrones a un solo átomo, los electrones adicionales tienden a llenar más uniformemente un volumen de espacio alrededor del núcleo, de modo que la colección resultante (a veces denominada “nube de electrones” del átomo [6]) tiende hacia una zona generalmente esférica de probabilidad que describe dónde se encontrarán los electrones del átomo.

Referencia: orbital atómico

Hola,

Los electrones con carga negativa se sienten atraídos hacia el núcleo con carga positiva. Esto se llama la teoría del electromagnetismo. Pero la atracción se cancela por la revolución de los electrones en órbitas circulares y elípticas según el modelo de Rutherford-Bohr-Sommerfield. La fuerza centrífuga externa del electrón giratorio anula la atracción interna de los protones.

PD Este modelo RBS fue exitoso al describir la estabilidad del átomo de hidrógeno, pero falló en varios casos, por ejemplo, no tuvo en cuenta la naturaleza de onda de los electrones y no incorporó la incertidumbre en la posición y el momento del electrón, que surge de las teorías de Louis de Broglie y Werner Heisenberg. Experimentalmente, el modelo RBS no pudo explicar el efecto Stark y Zeeman (es decir, la división de los espectros atómicos en presencia de campo eléctrico y magnético) y otros. El modelo RBS fue reemplazado por un modelo de mecánica cuántica, desarrollado por Werner Heisenberg y Erwin Schrodinger, en el cual los electrones se consideran onda y partícula, su energía cuantificada y las órbitas fueron reemplazadas por el nivel de energía.

Aquí hay algunos puntos importantes:

1. Teniendo en cuenta el modelo atómico de Bohr, que es aplicable solo para especies de un solo electrón para evitar el efecto de detección, la fuerza centrípeta sobre un electrón por el núcleo está equilibrada por la fuerza electrostática entre un electrón y el núcleo. Esto evita que un electrón caiga en el núcleo.
2. La fuerza centrípeta significa que hay una aceleración de un electrón hacia el núcleo. Una carga acelerada produce radiaciones y, por lo tanto, pierde energía. Esto significa que un electrón debería caer finalmente en el núcleo. No, ese no es el caso. Bohr dijo que un electrón emitirá radiaciones solo si cae en los niveles de energía más bajos del nivel de energía más alto.
3. El modelo atómico es bastante diferente del movimiento planetario. Un electrón no está girando alrededor del núcleo en el camino circular ni en un camino elíptico, el movimiento es similar al de una abeja que se cierne alrededor de su miel. El modelo de Bohr no es el modelo correcto.
4. Solo podemos encontrar la probabilidad de que se encuentre un electrón en una región particular. Un electrón existe en numerosos estados hasta que lo medimos. Entonces, obviamente, el electrón no está exactamente en ninguna parte. Su movimiento alrededor del núcleo es simplemente algo absurdo. A través del Principio de incertidumbre de Heisenberg, hemos demostrado teóricamente que un electrón nunca puede existir en el núcleo.
5. Finalmente, el mundo microscópico es muy muy muy diferente del mundo macroscópico. No intentes comparar estos dos mundos con leyes similares. Eso produciría resultados desagradables.

Este era el inconveniente del modelo de átomo de Rutherford, pero Neils Bohr lo corrigió. Entonces, lo que sucede es que los electrones giran en eclipses en órbitas esféricas alrededor del átomo, y los electrones de un nivel de energía particular están en una capa determinada y más lejos de la capa, más el nivel de energía, y el movimiento del átomo evita que se colapse dentro del núcleo y como hay diferentes niveles de energía, no pierde energía al moverse. Ahora podría haber complicado las cosas aquí, pero este es el problema: el electrón sigue moviéndose alrededor del núcleo, ya que hay una fuerza constante que lo empuja hacia el núcleo, debería permanecer en órbita como los planetas, pero las partículas cargadas irradian luz cuando se mueven. movimiento circular, por lo que perderá energía y colapsará en el núcleo.

Entonces, a Bohr se le ocurrió que hay niveles de energía, o diferentes radios en los que giran los electrones, pero eso no es todo, las órbitas también deben ser elípticas si el átomo tiene que tener alguna estabilidad por la simple razón de que es un arreglo estable más simple con una fuerza constante involucrada (estoy tratando realmente de mantenerme alejado de los conceptos matemáticos y físicos aquí). Pero los eclipses también hacen que el problema de irradiar luz desaparezca en alguna parte. Esto es algo que se complica cuando entras en los detalles que explican las excepciones, así que te recomiendo que consultes el modelo de Bohr para el átomo de hidrógeno en el que se basa su teoría.

En un átomo, lo positivo y lo negativo atraen a cada uno y el electrón no cae en el núcleo. La razón se explica por el modelo cuántico de Bohr de un átomo.

La teoría clásica no explica el modelo atómico. El electrón se acelera en la órbita, las partículas cargadas aceleradas emiten radiación electromagnética, por lo que el electrón debe perder su energía y caer en el núcleo.

El modelo cuántico de Bohr de un átomo era para un solo átomo de electrones, describe que el electrón posee una órbita cuantificada de tal manera que no emite radiación electromagnética y, por lo tanto, no cae en el núcleo

El átomo es atraído hacia el núcleo.

Es lo que mantiene al electrón girando alrededor del núcleo. Sin embargo, el electrón tiene una alta velocidad en una dirección tangencial. Lo cual es lo suficientemente alto como para no caer en el núcleo, pero no lo suficientemente alto como para escapar.

sí, se atraen pero cuando se mueven en círculo o (en un marco no inercial) hay fuerzas centrífugas que los mantienen separados. entonces es satble. Es lo mismo que el sol y la tierra.

Esta es una mecánica simple.