Modelo atómico de Sommerfeld

Te explicamos qué es el modelo atómico de Sommerfeld y en qué consiste. Además, los postulados, aportaciones e insuficiencias de su teoría atómica.

¿Qué es el modelo atómico de Sommerfeld?

El modelo atómico de Sommerfeld es un modelo creado para explicar la estructura del átomo. Fue propuesto por el físico alemán Arnold Sommerfeld en el año 1916.

Sommerfeld planteaba que los electrones que giraban alrededor del núcleo lo hacían en órbitas elípticas. Con esto pretendía solucionar la deficiencia del modelo de Bohr, quien sostenía, en un modelo anterior, que los electrones giraban en órbitas circulares alrededor del núcleo atómico.

En este sentido, Sommerfeld hizo una serie de correcciones al anterior modelo de Bohr. Así, Sommerfeld propuso un modelo relativista, pues descubrió que los electrones de algunos átomos alcanzan una velocidad cercana a la de la luz cuando giran alrededor del núcleo del átomo.

• Ver también: Modelos atómicos

Postulados del modelo atómico de Sommerfeld

Sommerfeld propuso un conjunto de postulados en los que se sustenta su modelo atómico. Para establecer estos postulados utilizó como base algunas características del modelo atómico de Bohr y la teoría de la relatividad de Albert Einstein.

Estos postulados son:

• Movimiento de los electrones alrededor del núcleo. Los electrones se mueven alrededor del núcleo atómico describiendo órbitas circulares o elípticas.
• Igual energía en niveles, pero subniveles diferentes. Los electrones de un mismo nivel de energía tienen la misma energía, pero a partir del segundo nivel de energía existen subniveles de energía en cada nivel de energía, y cada subnivel tiene una energía ligeramente diferente.
• Número cuántico azimutal y órbitas elípticas. Para las órbitas elípticas, la excentricidad (cuánto se diferencia una elipse de la circunferencia que le dio origen) de cada órbita llevó al surgimiento de un número cuántico nuevo: el número cuántico azimutal. Este número cuántico determina la forma de los orbitales.
• Corrientes eléctricas en los electrones. Los electrones tienen pequeñas corrientes eléctricas.

• Ver además: Modelo atómico de Bohr

Aportaciones del modelo Sommerfeld

El modelo atómico de Sommerfeld hizo importantes aportes a la física, que luego fueron utilizados para desarrollar futuros modelos atómicos. Estos aportes fueron:

• Órbitas elípticas. Corrigió la suposición de Bohr, que dice que todas las órbitas tienen trayectorias circulares, pues Sommerfeld estableció que existen órbitas que tienen trayectorias elípticas.
• Espectros de emisión. Pudo calcular con bastante exactitud la estructura de los espectros, es decir, la aparición de líneas más finas en las líneas de emisión.
• Velocidad de los electrones. Descubrió que los electrones de algunos átomos tienen velocidades muy cercanas a la velocidad de la luz (300 000 km/s).

Insuficiencias del modelo atómico de Sommerfeld

El modelo atómico de Sommerfeld cubrió algunas de las deficiencias de los modelos atómicos anteriores, por ejemplo, corrigió la consideración de Bohr de que todas las órbitas de los electrones alrededor del núcleo eran circulares.

Sin embargo, el modelo de Sommerfeld también tiene algunas insuficiencias:

• No es aplicable a átomos de más de un electrón. El modelo se puede aplicar bien a átomos que tienen un solo electrón, pero para átomos de más de un electrón no funciona.
• La distribución electrónica resulta inexplicable. No explicaba la disposición de los electrones en los distintos niveles de energía del átomo.
• La trayectoria de los electrones alrededor del núcleo es incorrecta. Establece que los electrones siguen una trayectoria determinada alrededor del núcleo atómico, lo que fue corregido en el modelo atómico de Schrödinger.

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Referencias

• Halliday, David. (2007). Fundamentals of Physics. 8ª edición, Wiley. ISBN 0-471-15950-6.
• Halliday, D., Resnick, R. y Krane, K. S. (2005) Fundamentos de Física 4: Óptica y Física Moderna. Cuarta edición, Río de Janeiro: Editora LTC.
• Walter J. Lehmann (1972). Atomic and Molecular Structure: the development of our concepts. John Wiley and Sons. ISBN 0-471-52440-9.