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Los caprichos del electrón

Vamos a tener que ir hacia atrás, hasta tus tiempos de estudiante de secundaria, cuando la química se presentaba, por primera vez, como una asignatura separada del resto.

Debe seguir sucediendo que para explicar la composición de la materia, había que estudiar el modelo atómico, ¿lo recuerdas?

En 1911, Ernest Rutherford descubrió la existencia del núcleo de los átomos y fue quien propuso el modelo atómico que, hasta el día de hoy, todos tenemos en la cabeza; los electrones orbitando alrededor de un núcleo central, en donde están los protones y neutrones. El mismo modelo que el de los planetas girando alrededor del Sol.

Sin embargo, por muy revolucionario que el modelo resultó para su tiempo, éste colapsó en menos de dos años, debido a que simplemente no funcionaba. Para 1913 Niels Bohr encontró una solución que resolvía los problemas del modelo atómico, únicamente se especificaba que los electrones no pueden ocupar cualquier órbita, sino únicamente algunas determinadas. Como si un planeta girando en torno al Sol, únicamente pudiera utilizar la órbita de Mercurio, o Venus o Tierra, pero nunca en medio. ¿Por qué? Ni Bohr pudo explicarlo.

Había que esperar unos diez años para que Louis de Broglie pudiera solicitarnos que dejemos de imaginar al electrón como una bolita orbitando alrededor del núcleo. Broglie asume que el electrón es una onda y como tal, no está en ningún lugar determinado.

Es como si tomáramos una cuerda por los extremos, al agitarla generaremos una onda simple, es decir, con una pancita que sube y baja en el centro de la misma. Agitándola con más fuerza, podemos generar una con onda doble, con dos pancitas subiendo y bajando, con un punto que se queda fijo en medio de éstas, es decir, con un nodo. Y así sucesivamente, una onda triple con tres pancitas y dos nodos o una cuádruple, etc. Estas ondas con los extremos fijos, se denominan estacionarias y las diferentes formas de oscilar, según el número de pancitas, se llaman modos.

Según Louis de Broglie, el ajuste que realizó Bohr funciona justamente por los diferentes modos de oscilación de la onda estacionaria. De la misma manera en que no podemos hacer vibrar nuestra cuerda con una pancita arriba y un tercio o un medio de pancita abajo, así tampoco el electrón puede hacerlo.

Inclusive de Broglie propone olvidar el modelo atómico con las órbitas del electrón, que inducen al error. Es mejor imaginar al electrón como una cuerda cerrada alrededor del núcleo.

Así que, ya podemos corregir nuestros apuntes de química e ir imaginando o aceptando que el electrón es una onda en sí mismo y como tal, está en todas sus posiciones posibles alrededor del núcleo.

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