Modelo atómico de Heisenberg

Es importante mencionar antes de estudiar el modelo atómico de Heisenberg, que estos tipos de modelo son un diagrama conceptual o un tipo de representación sobre la estructura que tiene un átomo, y que su objetivo principal es el de explicar sus propiedades y la manera en cómo éste funciona. A lo largo de la historia se han creado una gran variedad de modelos atómicos, el primero de los cuales fue postulado por el filósofo y matemático griego Demócrito. En el caso del modelo atómico de Heisenberg, se introduce el principio de incertidumbre sobre los electrones rodeando el núcleo del átomo.

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¿Qué el modelo atómico de Heisenberg?

El modelo atómico de Heisenberg es por medio del cual se realizó un cálculo sobre el comportamiento que tenían los electrones que formaban el átomo lo que ayudó a comprender los patrones en los movimientos de los mismos dentro del átomo.

En qué consiste el modelo atómico de Heisenberg

El modelo atómico de Heisenberg consiste en la introducción del principio de incertidumbre en los orbitales que poseen los electrones que se encuentran rodeando el núcleo atómico introduciendo los principios de la mecánica cuántica para lograr hacer una estimación sobre el comportamiento de las partículas subatómicas que tiene un átomo.

Este principio de incertidumbre nos indica que no se puede llegar a conocer con certeza la posición o el momento lineal que tiene un electrón. Nos dice que si hay un indicio sobre la posición que tiene el electrón, desconoceremos el momento lineal del electrón, y viceversa. Esta incertidumbre se presenta cuando tratamos de conocer simultáneamente dos magnitudes conjugadas, como por ejemplo la posición y el momento lineal, y del tiempo junto a la energía.

Características

Las principales características del modelo atómico de Heisenberg son las siguientes:

• El principio de incertidumbre nace como una explicación ante las nuevas teorías atómicas sobre el comportamiento de los electrones.
• Se usan instrumentos de medición con una alta precisión y sensibilidad pero la indeterminación sigue estando presente en cualquier ensayo experimental.
• Cuando se analizan dos variables relacionadas, si se tiene un conocimiento certero de una de estas, entonces la indeterminación sobre el valor de la otra variable será mayor.
• El momento lineal y la posición de un electrón no se pueden medir al mismo tiempo.

Postulados del modelo atómico de Heisenberg

• De acuerdo al principio de incertidumbre, el electrón actúa como onda y partícula y no se puede conocer su trayectoria.
• No se toma en cuenta la órbita, lugar donde hay mayor probabilidad de encontrar al electrón. Pero si pronostica de las líneas de emisión espectrales, en átomos neutros como en átomos ionizados.
• Aportó la creación de la configuración electrónica para obtener los número cuánticos de los electrones. Esta señala el nivel de energía del electrón o la distancia a la que se encuentra del núcleo, el orbital y el giro que posee sobre su mismo eje.
• Únicamente explica la distribución electrónica del átomo y la interacción con la distribución electrónica de otros átomos, pero no analiza la estructura del núcleo atómico ni su estabilidad.

Aportaciones

La contribución de Werner Heisenberg con su modelo a la teoría atómica fue que logró calcular el comportamiento que tienen los electrones y las partículas subatómicas que forman parte de un átomo. Su idea logró llevar a la comprensión por medio de las matemáticas sobre los patrones de los electrones dentro de un átomo.

Su descubrimiento ayudó a tener una visión más moderna con respecto al átomo porque gracias a ello los científicos tienen la capacidad de comparar los átomos, los movimientos de electrones y la cantidad de electrones que contiene un átomo. Alrededor del exterior de un núcleo atómico se encuentra una nube de electrones, que es un nombre dado a los electrones que se extienden y se mueven ampliamente.

Experimento

Antes de que Heisenberg enunciara el principio de incertidumbre, los preceptos decían que las variables del momento lineal, posición, momento angular, tiempo, energía, para las partículas subatómicas se definían operacionalmente. En otras palabras eran vistas como física clásica y se medía un valor inicial y el valor final se estimaba según el procedimiento preestablecido. Todo esto implicaba la creación de un sistema de referencia para medir, el instrumento de medición y la forma de empleo de dicho instrumento, conforme al método científico.

Cuando realizaba un ensayo como este, era imposible obtener en la medición el valor estimado de forma teórica ya que las medidas se tergiversaban por las condiciones naturales del experimento, y el resultado obtenido no era útil para la teoría atómica.

Qué problemas presenta el modelo atómico de Heisenberg

A pesar de que Heisenberg explicó con detalle la indeterminación que tenían las partículas subatómicas y sentó las diferencias entre la mecánica clásica y la cuántica, el modelo atómico de Heisenberg no logró establecer una ecuación única para poder dar una explicación de la aleatoriedad de estos fenómenos.

Además, el hecho de que la relación se establezca a través de una inecuación implica que el rango de posibilidades para el producto de dos variables canónicas conjugadas sea completamente indeterminado. Es por esta razón que la incertidumbre resulta en este caso inherente a los procesos subatómicos la cual es significativa.

Importancia

El modelo atómico de Heisenberg es muy importante y significativo ya que fue un gran aporte en cuanto al estudio de las radiaciones, de la energía de ionización. Además ha sido primordial a la hora de estudiar la energía que libera un átomo durante una reacción.