¿Existe una analogía entre los planetas que orbitan el sol y los electrones que orbitan el núcleo en un átomo?

El término “orbital atómico” tiene su origen en una analogía con las órbitas planetarias, pero es una terminología engañosa. El desglose de esta analogía, es decir, la incapacidad de la física clásica para describir el movimiento del electrón alrededor del núcleo en analogía con las órbitas planetarias, es parte de la crisis que culminó en la teoría cuántica.

Aquí está la analogía: tanto el sistema solar como el átomo son sistemas con un objeto central sobre el cual se mueven objetos relativamente más pequeños bajo la influencia de una atractiva ley del cuadrado inverso. Pero la aplicación directa de la física clásica al átomo no proporcionó resultados autoconsistentes ni resultados que reprodujeran propiedades básicas de los átomos (como el hecho de que son estables). En el modelo de Bohr, y sus extensiones por Arnold Sommerfeld, los electrones fueron vistos como órbitas siguientes, pero con ciertas condiciones cuánticas impuestas sobre ellos. Este modelo explicaba algunas de las propiedades de los átomos, como las líneas de emisión espectral, pero no era una teoría completa y autoconsistente. Con el advenimiento de la mecánica cuántica, las trayectorias electrónicas se abandonaron por completo, pero el término “orbital” permaneció.

El término “orbital” en la teoría cuántica del átomo no corresponde a una trayectoria o trayectoria definida, como lo hace en la mecánica orbital del sistema solar. Un orbital atómico es una función de valor complejo cuyo cuadrado es una distribución de probabilidad de la posición probable del electrón. Aquí hay imágenes de algunos orbitales atómicos de hidrógeno:

Ernest Rutherford expuso una teoría en la que afirmó que los electrones realmente giran alrededor del núcleo del átomo, y tal cosa se comparó con el sistema solar.
Eventualmente, la teoría de Rutherford fue descartada ya que no podría ser consistente con la teoría electromagnética de Maxwell que decía que cualquier partícula cargada en movimiento tiende a irradiar radiación electromagnética y si el electrón realmente giraba, debería caer dentro del núcleo causando inestabilidad. importa y ofende a Dalton de inmediato.
Sin embargo, los electrones se mueven alrededor de un área tridimensional alrededor del núcleo que luego se denominó orbital.
El modelo mecánico de onda del átomo sostiene, pero aún la mayoría de las personas que no son físicas creen lo primero.

Ninguno en absoluto. Los electrones en realidad no orbitan alrededor del núcleo, el modelo de Bohr está desactualizado desde hace casi 90 años.

Ninguno en absoluto. El modelo de átomos en obits circulares solo se favoreció durante un par de años en la década de 1920, y luego fue reemplazado por uno muy diferente en cuanto a monedas de probabilidad atrapadas en un pozo potencial. Desafortunadamente, ese modelo es poco intuitivo y difícil de dibujar, por lo que no ha atrapado la imaginación popular. El modelo de órbita circular se ha popularizado en la ficción y en los medios de comunicación, y aún domina la comprensión del público. Lamentablemente, está totalmente mal.

Las similitudes entre el núcleo atómico con un electrón con la estrella y sus planetas es igual que la biología de las plantas con los estudios de turbulencia.

Exactamente nulo. Los electrones no “giran” alrededor de un núcleo, sino que se encuentran en varios “puntos” o se presentan de manera uniforme en un sólido (de cualquier forma) llamado orbitales alrededor del núcleo, mientras que los planetas tienen órbitas unidimensionales definidas.

Esto tiene que ver con el hecho de cómo, en escalas pequeñas, el tiempo actúa de manera más independiente de lo que lo haría en casos newtonianos nominales, y cómo la localización no ocurre en espacios ultrafinitos. Si el sistema solar hubiera sido el mismo, tendríamos el mismo problema, pero no lo es, por lo que no lo es.

No, porque los electrones ni siquiera realmente orbitan alrededor del núcleo. Están agudamente en una nube flotando a su alrededor de forma irrática. Mientras que una órbita es más estable, etc. planetas en nuestro sistema solar.

Sí, definitivamente lo hay. Y así fue como Rutherford concluyó que los electrones giran.

Al igual que existe una fuerza gravitacional entre los planetas y otros cuerpos celestes, existe una fuerza conocida como fuerza electrostática entre los electrones y el núcleo.

Si los planetas no se mueven, serán arrastrados por el sol debido a la fuerza gravitacional. Lo mismo sucedería en el caso de un átomo. Debido a la revolución, tiene cierta fuerza que los mantiene intactos.

La fuerza electrostática no es más que la fuerza debida a la atracción entre el núcleo cargado positivamente y los electrones cargados negativamente. Se calcula de la misma manera que la fuerza gravitacional ( Ley de Newton ) y el trabajo lo realiza Coulomb. Por lo tanto, se conoce como la Ley de Coulomb

Ese modelo no es correcto. Creo que este modelo actual se parece a esto. (Foto). Los electrones no están en posiciones fijas, sino en orbitales alrededor del núcleo. Este modelo se utiliza para encontrar la probabilidad de encontrar un electrón en una región específica cerca o alrededor del núcleo atómico. No recuerdo quién comenzó a usar este modelo, pero creo que es Niels Bohr.

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