Los primeros modelos de átomos tenían electrones orbitando el núcleo de la misma manera que un planeta orbita una estrella. Orbitar en círculo significa acelerar mucho. Cuando una carga eléctrica sufre aceleración, emite radiación electromagnética. La radiación electromagnética es energía, y el electrón puede perder uno de los dos tipos de energía; energía cinética ( velocidad) o energía potencial (distancia desde el núcleo) . De cualquier manera, eventualmente chocará con el núcleo.
Pero ahora sabemos que los electrones no son pequeños trozos de materia que orbitan un trozo más grande de materia. En realidad no se comportan de esa manera. Un electrón no puede compararse con un planeta, y en su lugar debe considerarse como una especie de nube de probabilidad, que es lo que realmente es un electrón. Para comprender el comportamiento del electrón, debemos considerar dónde será la nube más densa, o dónde hay la mayor probabilidad de un electrón, o dónde hay la carga negativa máxima.
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Imagen cortesía de: Erwin Schrödinger contra el modelo de Bohr – Nube de electrones – VIZISCIENCE – Aprenda química visualmente a partir de animaciones y videos conceptuales
De hecho, el electrón podría estar en cualquier parte de una “capa” esférica alrededor del núcleo. El volumen de ese caparazón es cero justo en el medio del núcleo. A medida que nos movemos hacia afuera desde el núcleo, el volumen de la cubierta aumenta, y cuanto más nos alejamos del núcleo del átomo, es menos probable que se encuentre el electrón del átomo. Entonces, la mayor probabilidad de encontrar el electrón será en el radio donde el volumen de la capa es lo suficientemente grande como para que la probabilidad sea alta, pero la distancia desde el núcleo no está demasiado lejos para que la probabilidad sea baja. Un “punto dulce” por así decirlo. Curiosamente, la probabilidad más alta del electrón está cerca del centro del átomo, pero no dentro de él.
Otra forma de mostrar por qué los electrones no chocan contra el núcleo. Combina un protón y un electrón, y en cuanto a carga, hemos producido un neutrón. Eso es lo que debería pasar si los electrones caen en un núcleo. La masa de un protón es 1.6727 x 10 ^ -24 g, y la masa de un electrón es 9.110 x 10 ^ -28g, pero la masa de un neutrón es 1.6749 x 10 ^ -27 g. Por lo tanto, la masa combinada de un electrón y un protón no está lo suficientemente cerca como para un neutrón. La única forma en que pueden combinarse y producir un neutrón es mediante la adición de energía o masa, o ambas.
Estructura atomica
Lectura adicional: ¿Por qué los electrones simplemente no caen en el núcleo de un átomo?
Querías la distancia entre los dos. Si tenemos en una página, una imagen de un protón que tenía 1000 píxeles de ancho, el electrón estaría a 50 millones de píxeles de distancia, y solo un píxel de ancho. Esto se traduce en 18 kilómetros si el monitor muestra 72 píxeles por pulgada. Y dudo si realmente puedes encontrar el electrón si te desplazas.
Modelo a escala de átomo de hidrógeno