Generador del modelo atómico de Bohr
Modelos atómicos de Bohr de los 20 primeros elementos, iones e isótopos, con protones y neutrones contados en el núcleo y electrones en capas de 2, 8, 8, más diagramas de Bohr-Rutherford. Escrito para ciencias en secundaria.
Ejemplos del modelo atómico de Bohr
Cuatro modelos de Bohr: un átomo de magnesio rotulado, un átomo de carbono sencillo, H, Li y Na comparados y una ficha en blanco con las capas vacías. Cada uno es un resultado real de la instrucción que se muestra; haz clic en uno para cargar esa instrucción y editarla.
Cómo dibujar un modelo de Bohr, con el sodio como ejemplo
El diagrama rotulado de aquí es un átomo de sodio-23. Todos los modelos de Bohr, del hidrógeno al calcio, se dibujan con los mismos cuatro pasos; solo cambian los números.
- 1
Cuenta el núcleo
El número atómico 11 da 11 protones; el número másico, 23 − 11, da 12 neutrones.
- 2
Dos electrones en la primera capa
Un átomo neutro tiene un electrón por cada protón, aquí 11, y la capa más interna admite 2, su máximo.
- 3
Ocho en la segunda
Los 8 siguientes se reparten por igual alrededor del segundo círculo, que queda lleno.
- 4
El resto en la capa externa
Queda un electrón para la capa 3: el único electrón de valencia del sodio, el que pierde para convertirse en Na⁺.
El modelo de Bohr de cada elemento, del hidrógeno al calcio
La mayoría de las búsquedas de un modelo de Bohr nombran un elemento: «modelo de Bohr del sodio», «modelo de Bohr del magnesio», «modelo de Bohr del calcio». Dispuestos como la tabla periódica, los 20 primeros modelos de Bohr muestran el patrón que responde a la mayoría de los ejercicios sin tener que contar cada vez.
- El periodo es el número de capas del modelo de Bohr. El hidrógeno y el helio tienen una; del litio al neón, dos; del sodio al argón, tres; el potasio y el calcio, cuatro.
- El grupo da los electrones externos. Los grupos 1 y 2 tienen 1 y 2; los grupos 13 a 18 tienen el número del grupo menos 10, de 3 en el boro a 8 en el neón. El helio, con 2, es la excepción.
- Una capa externa llena significa un gas noble. El helio (2), el neón (2, 8) y el argón (2, 8, 8) son los elementos que no reaccionan.
Cada casilla se dibuja a partir de sus electrones por capa. Haz clic en una y la instrucción de su modelo de Bohr rotulado, con el núcleo y las capas completos, llega al editor.
Protones, neutrones, capas y electrones de valencia del modelo de Bohr de cada elemento
| Elemento (isótopo común) | Protones | Neutrones | Electrones por capa | Electrones de valencia |
|---|---|---|---|---|
| Hidrógeno (H-1) | 1 | 0 | 1 | 1 |
| Helio (He-4) | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Litio (Li-7) | 3 | 4 | 2, 1 | 1 |
| Berilio (Be-9) | 4 | 5 | 2, 2 | 2 |
| Boro (B-11) | 5 | 6 | 2, 3 | 3 |
| Carbono (C-12) | 6 | 6 | 2, 4 | 4 |
| Nitrógeno (N-14) | 7 | 7 | 2, 5 | 5 |
| Oxígeno (O-16) | 8 | 8 | 2, 6 | 6 |
| Flúor (F-19) | 9 | 10 | 2, 7 | 7 |
| Neón (Ne-20) | 10 | 10 | 2, 8 | 8 |
| Sodio (Na-23) | 11 | 12 | 2, 8, 1 | 1 |
| Magnesio (Mg-24) | 12 | 12 | 2, 8, 2 | 2 |
| Aluminio (Al-27) | 13 | 14 | 2, 8, 3 | 3 |
| Silicio (Si-28) | 14 | 14 | 2, 8, 4 | 4 |
| Fósforo (P-31) | 15 | 16 | 2, 8, 5 | 5 |
| Azufre (S-32) | 16 | 16 | 2, 8, 6 | 6 |
| Cloro (Cl-35) | 17 | 18 | 2, 8, 7 | 7 |
| Argón (Ar-40) | 18 | 22 | 2, 8, 8 | 8 |
| Potasio (K-39) | 19 | 20 | 2, 8, 8, 1 | 1 |
| Calcio (Ca-40) | 20 | 20 | 2, 8, 8, 2 | 2 |
Los neutrones salen del isótopo más abundante. La masa atómica del cloro, 35.45, se redondea al número másico 35, así que el modelo de Bohr del cloro tiene 35 − 17 = 18 neutrones; nunca uses el decimal. Para otro isótopo, como el carbono-14 o el cloro-37, nómbralo en la instrucción y solo cambia el núcleo.
Modelos de Bohr periodo a periodo, además de iones, isótopos y diagramas de Bohr-Rutherford
Los números están en la tabla de arriba. Estos son los puntos en que un modelo de Bohr se dibuja distinto del siguiente, y las formas que piden las fichas más allá del átomo neutro.
Hidrógeno y helio
Periodo 1: un modelo de Bohr con una sola capa. El hidrógeno-1 tiene 1 protón, 0 neutrones y 1 electrón, el único átomo común sin neutrones. El helio-4 llena esa capa con 2 electrones.
Del litio al neón: dónde van los puntos de la segunda capa
Se enseñan dos convenciones. Muchos libros colocan los cuatro primeros electrones externos de uno en uno, arriba, derecha, abajo e izquierda, antes de emparejar ninguno, de modo que el carbono muestra cuatro electrones desapareados, el mismo patrón que su estructura de Lewis. Otros, como los materiales de la Royal Society of Chemistry británica, agrupan los electrones por parejas desde el principio, lo que enlaza directamente con los diagramas de puntos y cruces. Las dos son correctas; indica la tuya en la instrucción y el modelo de Bohr la sigue.
Del sodio al argón
El periodo 3 repite el periodo 2 una capa más afuera: el sodio (2, 8, 1) es el litio (2, 1) con una capa llena de 8 metida dentro. Ojo con el argón: su isótopo común es el argón-40, así que tiene 22 neutrones, cuatro más que protones.
Potasio y calcio
Cuatro capas. Potasio-39: 19 p, 20 n, 2, 8, 8, 1. Calcio-40: 20 p, 20 n, 2, 8, 8, 2. La cuarta capa empieza cuando la tercera solo tiene 8, porque el orbital 4s tiene menos energía que el 3d; la tercera capa solo se llena hacia 18 a partir del escandio (2, 8, 9, 2). En el modelo de Bohr del potasio o del calcio, pon 8 en el tercer anillo, no 9 ni 10.
Modelo de Bohr de un ion
Mismo núcleo, distinto número de electrones. El Mg²⁺ es 2, 8; el O²⁻ (8 p, 8 n) y el F⁻ (9 p, 10 n) también son 2, 8, la distribución del neón; el Ca²⁺ es 2, 8, 8. Los iones de sodio y cloruro se resuelven en las preguntas frecuentes de abajo.
Diagrama de Bohr-Rutherford e isótopos
Un modelo de Bohr que detalla el núcleo: 11 p⁺ y 12 n⁰ dentro de un círculo en el caso del sodio, los electrones como puntos en los anillos de alrededor, a menudo con el símbolo y el número másico al lado. Es el formato para los isótopos, que tienen la misma distribución de electrones y solo se diferencian en el núcleo: el carbono-12 tiene 6 neutrones y el carbono-14, 8, y los dos se dibujan 2, 4; el cloro-35 tiene 18 neutrones y el cloro-37, 20, y los dos son 2, 8, 7.
Modelos de Bohr más allá del calcio: hierro, cobre, zinc, plata y oro
A partir del escandio, la tercera capa se llena hacia su límite de 18, así que el patrón 2, 8, 8 se acaba. Aquí las capas se cuentan por el número cuántico principal n, que es como las dibuja un modelo de Bohr. El error habitual es dibujar el hierro como 2, 8, 8, 8; los seis electrones 3d pertenecen a la tercera capa, lo que da 2, 8, 14, 2.
Modelo de Bohr: Hierro-56
26 protones · 30 neutrones
2, 8, 14, 2
Cuatro capas. La tercera tiene 14: sus 8 electrones s y p más seis 3d. Los dos electrones externos 4s del hierro son los que pierde para convertirse en Fe²⁺ (2, 8, 14); el Fe³⁺ pierde además un electrón 3d, 2, 8, 13.
Modelo de Bohr: Cobre-63
29 protones · 34 neutrones
2, 8, 18, 1
No 2, 8, 17, 2: el cobre pasa un electrón del 4s al 3d porque un subnivel d lleno es más estable, y le queda un solo electrón externo, 2, 8, 18, 1.
Modelo de Bohr: Zinc-64
30 protones · 34 neutrones
2, 8, 18, 2
La tercera capa está llena con sus 18, con dos electrones fuera. El zinc solo forma Zn²⁺, que se dibuja 2, 8, 18.
Modelo de Bohr: Plata-107
47 protones · 60 neutrones
2, 8, 18, 18, 1
Cinco capas, el mismo patrón que el cobre un periodo más abajo: un conjunto d completo en la cuarta capa y un único electrón externo, 2, 8, 18, 18, 1.
Modelo de Bohr: Oro-197
79 protones · 118 neutrones
2, 8, 18, 32, 18, 1
Seis capas; la cuarta tiene 32, el máximo de 2n², completada por los electrones 4f. Setenta y nueve puntos abarrotan los anillos, así que la instrucción de Pruébalo pide al generador del modelo de Bohr que escriba también el número de cada capa a su lado.
Modelo de Bohr del hidrógeno: niveles de energía, radio de la órbita y líneas espectrales
Bohr construyó su modelo para el hidrógeno, y es el único átomo que el modelo describe con exactitud. El modelo de Bohr sencillo del hidrógeno es un protón y un electrón en la primera capa; en física de bachillerato se piden en cambio los niveles de energía, con los saltos que producen sus líneas espectrales.
Los tres postulados de Bohr (1913)
- 1
El electrón se mueve en órbitas circulares fijas sin emitir radiación. Cada órbita permitida, un estado estacionario, tiene una energía fija.
- 2
Solo están permitidas las órbitas cuyo momento angular es un múltiplo entero de h/2π: mvr = nh/2π, con n = 1, 2, 3… como número de capa.
- 3
La luz solo se emite o se absorbe cuando el electrón salta entre órbitas, como un fotón que lleva la diferencia de energía, ΔE = hf.
Energía del nivel n
Eₙ = −13.6 eV / n²−13.6 eV en n = 1, −3.40 en n = 2, −1.51 en n = 3, acercándose a 0 al crecer n, donde el electrón queda libre.
Radio de la órbita n
rₙ = 0.0529 nm × n²El radio de Bohr, 0.0529 nm, en n = 1; la segunda órbita es cuatro veces más ancha y la tercera, nueve.
Longitud de onda de un salto
1/λ = R(1/n₁² − 1/n₂²)La fórmula de Rydberg, con R = 1.097 × 10⁷ m⁻¹, n₁ el nivel inferior y n₂ el superior.
Ejemplo resuelto, de n = 3 a n = 2: ΔE = −1.51 − (−3.40) = 1.89 eV, y λ = 1240 eV·nm ÷ 1.89 eV = 656 nm, la línea roja de la serie de Balmer. En el modelo de Bohr de anillos, el mismo salto es una flecha del tercer círculo al segundo.
¿Cómo funciona el generador del modelo de Bohr?
Nombra el elemento de tu modelo de Bohr
Di qué elemento o isótopo y cuánto mostrar: un átomo rotulado por completo, uno sencillo para un curso inferior, un ion o varios elementos uno al lado de otro. Basta con una frase, o haz clic en un elemento de la tabla de arriba.
Elige un estilo
El modelo de Bohr predeterminado es una lámina de libro de texto plana y limpia: fondo blanco, capas concéntricas y rótulos con líneas guía rectas. También puedes aplicar acuarela, dibujo a tinta, 3D y otros acabados.
Refina y exporta
El modelo de Bohr se abre en tu espacio de trabajo, donde puedes redibujar zonas, editar rótulos en el lienzo, aumentar la resolución y exportar en alta resolución.
Modelo de Bohr frente al modelo de Rutherford, la estructura de Lewis y el modelo cuántico
El modelo de Rutherford (1911) descubrió el núcleo pero no situó los electrones; el modelo de Bohr (1913) los puso en capas fijas de energía determinada; una estructura de Lewis solo conserva los electrones externos; el modelo mecanocuántico sustituye las órbitas por orbitales. El modelo de Bohr es el que muestra todos los electrones, capa a capa.
| Modelo de Rutherford (1911) | Modelo de Bohr (1913) | Estructura de Lewis | Modelo mecanocuántico | |
|---|---|---|---|---|
| Núcleo | Pequeño, denso y positivo | Protones y neutrones contados | No se dibuja, solo el símbolo | Pequeño, denso y positivo |
| Electrones | En algún lugar alrededor del núcleo, sin trayectorias fijas | En órbitas circulares fijas, n = 1, 2, 3… | Solo los electrones de valencia, como puntos | En orbitales: nubes de probabilidad sin trayectoria fija |
| Niveles de energía | Ninguno | Capas cuantizadas con 2, 8, 8… | No se muestran | Capas divididas en subniveles s, p, d y f |
| Qué explica | La dispersión en la lámina de oro | El espectro de líneas del hidrógeno; los electrones por capa | El enlace y los pares solitarios | Los espectros, el enlace, el magnetismo y la tabla periódica |
| Qué no puede explicar | Por qué los electrones no caen en espiral al núcleo | Los átomos de más de un electrón; la forma de los orbitales | Dónde están los electrones internos | Nada a nivel escolar |
| Para qué dibujarlo | Historia del átomo | Contar protones, neutrones y electrones por capa | Moléculas y enlaces | Configuraciones electrónicas y diagramas de orbitales |
Usa el modelo de Bohr para lo que representa bien: los electrones por capa y los de valencia. Para la forma de los orbitales o los subniveles, dibuja un diagrama de orbitales; para los enlaces de una molécula, una estructura de Lewis.
Diagramas de Bohr de compuestos: enlace iónico y covalente
Un diagrama de Bohr de un compuesto dibuja las capas de cada átomo y muestra adónde van los electrones externos: pasan de un átomo a otro en un enlace iónico y se comparten donde se solapan dos capas en uno covalente. La mayoría de los cursos marcan los electrones de un átomo como puntos y los del otro como cruces, que es la convención de puntos y cruces.
Enlace iónico: cloruro de sodio
Dibuja los dos átomos como modelos de Bohr y luego una flecha que lleve el único electrón externo del sodio a la capa externa del cloro. El sodio pasa a Na⁺ (2, 8) y el cloro a Cl⁻ (2, 8, 8), cada uno entre corchetes con su carga. El óxido de magnesio funciona igual con dos electrones: el Mg (2, 8, 2) cede los dos al O (2, 6), y quedan Mg²⁺ y O²⁻, ambos 2, 8.
Enlace covalente: agua
En un modelo de Bohr covalente, solapa las capas externas y pon cada par compartido en el solapamiento. El oxígeno (2, 6) comparte un par con cada hidrógeno, así que su capa externa cuenta 8, dos pares compartidos y dos pares solitarios, y cada hidrógeno cuenta 2. El metano se dibuja igual, con el carbono (2, 4) en el centro compartiendo un par con cada uno de los cuatro hidrógenos.
Un diagrama de Bohr muestra las capas internas, que un diagrama de puntos y cruces o una estructura de Lewis omiten; para moléculas de más de unos pocos átomos no aportan nada, y la estructura de Lewis es la mejor figura.
Modelo de Bohr en 3D para un proyecto de ciencias
Un modelo de Bohr en 3D es la versión física del diagrama: una bola como núcleo, anillos de alambre o limpiapipas para las capas y cuentas para los electrones. El modelo de Bohr dibujado es el plano a partir del cual se construye, y la rúbrica suele comprobarlo con los números.
- 1
Elige el elemento y su isótopo
Toma los protones, los neutrones y los electrones por capa de la tabla de arriba. El carbono (6 p, 6 n, 2, 4) y el oxígeno (8 p, 8 n, 2, 6) son lo bastante pequeños para construirlos y aun así necesitan dos anillos.
- 2
Elige tres colores
Dos colores de bola de corcho blanco o de cuenta del mismo tamaño para protones y neutrones, y cuentas más pequeñas de un tercer color para los electrones, para que quien corrija los distinga de un vistazo.
- 3
Monta el núcleo y después los anillos
Pega los protones y los neutrones en un solo grupo. Dobla alambre, limpiapipas o bastidores de bordar en un anillo por capa, bien espaciados, y ensarta los electrones donde los coloca el modelo de Bohr: 2 en el primero y el resto en el segundo.
- 4
Imprime el diagrama como leyenda
Genera el mismo elemento como modelo de Bohr rotulado e imprímelo junto a la maqueta como leyenda; también es el dibujo con el que compruebas cada número antes de pegar.
Qué suelen puntuar las rúbricas de los proyectos
- El número correcto de protones, neutrones y electrones del isótopo elegido
- Protones y neutrones claramente distintos, y una leyenda que indique cuál es cuál
- Los electrones en las capas correctas, 2 en la primera y no más de 8 en la siguiente
- El nombre del elemento, su símbolo, su número atómico y su número másico en la etiqueta
¿Qué es el modelo atómico de Bohr?
El modelo atómico de Bohr representa el átomo como un núcleo pequeño —con sus protones y neutrones contados dentro— rodeado de electrones que giran en capas circulares concéntricas, ocupadas desde la más interna hacia fuera. El número de protones es el número atómico, protones más neutrones es el número másico y los electrones de la última capa son los electrones de valencia, que deciden cómo se enlaza el elemento.
Preguntas frecuentes sobre el modelo atómico de Bohr
¿Qué debe incluir un modelo de Bohr rotulado?
El núcleo con su número de protones y neutrones, cada capa electrónica como un círculo, los electrones como puntos o cruces sobre las capas y el número de electrones de cada capa. Muchas fichas piden además el símbolo del elemento, el número atómico y el número másico. Eso es lo que dibuja por defecto el generador del modelo de Bohr; pide menos rótulos y solo se dibujan esos.
¿Qué es un diagrama de Bohr-Rutherford?
Un diagrama de Bohr-Rutherford es un modelo de Bohr con el núcleo detallado: el número de protones (p⁺) y de neutrones (n⁰) que contiene, y los electrones dibujados en las capas de alrededor. El nombre es habitual en los cursos de ciencias de Canadá; en español también se habla de modelo de Rutherford-Bohr. Pídelo con ese nombre y el núcleo se rotula de esa forma.
¿Cuántos electrones van en cada capa de un modelo de Bohr?
2 en la primera capa, 8 en la segunda y, para los 20 primeros elementos, 8 en la tercera antes de que empiece la cuarta. El límite superior es 2n² (2, 8, 18, 32), pero el subnivel 4s se llena antes que el 3d, así que el potasio es 2, 8, 8, 1, no 2, 8, 9. Da los números en tu instrucción y el generador del modelo de Bohr pone exactamente esa cantidad en cada anillo.
¿Un diagrama de Bohr es lo mismo que un modelo de Bohr?
Sí. Modelo de Bohr, diagrama de Bohr y modelo atómico de Bohr nombran el mismo dibujo: el núcleo con los electrones en capas numeradas a su alrededor. En los cursos de Canadá, la versión con el núcleo detallado se suele llamar diagrama de Bohr-Rutherford. Cualquiera de los nombres sirve como instrucción en este generador del modelo de Bohr.
¿Cómo calculo el número de neutrones de un modelo de Bohr?
Resta el número atómico al número másico. El oxígeno-16 tiene 8 protones y 16 − 8 = 8 neutrones; el cloro-35 tiene 17 protones y 18 neutrones. Si no se indica el isótopo, usa el más abundante; la tabla de arriba lo da para los 20 primeros elementos, y cada casilla carga la instrucción completa del modelo de Bohr con los neutrones ya puestos.
¿Cómo dibujo el modelo de Bohr de un ion?
Deja el núcleo igual y añade o quita electrones de la capa externa. El Na⁺ pierde su único electrón externo y se dibuja 2, 8 con 11 protones; el Cl⁻ gana uno y se dibuja 2, 8, 8 con 17 protones, normalmente entre corchetes con la carga arriba a la derecha. Nombra el ion, como Na⁺ u O²⁻, y el generador del modelo de Bohr lo dibuja así.
¿Qué diferencia hay entre un modelo de Bohr y una estructura de Lewis?
Un modelo de Bohr dibuja todas las capas y todos los electrones; una estructura de Lewis solo muestra los electrones de valencia, como puntos alrededor del símbolo del elemento. El sodio se dibuja 2, 8, 1 con sus tres capas, y como Na con un solo punto en su símbolo de Lewis. Para moléculas completas, el generador de estructuras de Lewis de este sitio dibuja los enlaces y los pares solitarios.
¿Cómo encuentro los electrones de valencia en un modelo de Bohr?
Cuenta los electrones de la capa más externa. El sodio (2, 8, 1) tiene 1, el carbono (2, 4) tiene 4 y el cloro (2, 8, 7) tiene 7. En los 20 primeros elementos coincide con el grupo: los grupos 1 y 2 tienen 1 y 2, los grupos 13 a 18 tienen el número del grupo menos 10, y el helio tiene 2. Pide que se resalten los electrones de valencia y el generador del modelo de Bohr marca la capa externa.
¿Cuáles son las limitaciones del modelo de Bohr?
Describe el hidrógeno con exactitud y cualquier otro átomo solo de forma aproximada. Sus órbitas fijas no predicen los espectros de los átomos de más de un electrón, no explican por qué las líneas espectrales se desdoblan en un campo magnético, no dan la forma de los orbitales y chocan con el principio de incertidumbre. El modelo de Bohr sigue en los libros de texto porque su recuento por capas sigue siendo correcto.
¿Puedo hacer un modelo de Bohr sencillo para alumnos más pequeños?
Sí. Pide al generador del modelo de Bohr una versión sencilla y se queda en lo esencial: el núcleo con sus números y los electrones de cada capa, con cinco rótulos o menos. El átomo de carbono sencillo de los ejemplos es uno.
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