modelos atomicos

Páginas: 5 (1074 palavras) Publicado: 4 de março de 2014
Modelo Atômico de Bohr



Devido ao trabalho de Rutherford, sabia-se que o átomo era constituído por um núcleo, concentrando a maior parte da massa do átomo, com carga positiva, em torno do qual se movimentavam elétrons em um número s uficiente para neutralizar a carga do núcleo.

Para Bohr, o modelo mais simples de um átomo de hidrogênio era o modelo planetário, isto é, oelétron se deslocava numa órbita circular em torno do núcleo, do mesmo modo que os planetas se movem ao redor do Sol. O problema deste modelo, porém, era que a física clássica determinava que o átomo não poderia existir com esta organização. Conforme as teorias da época, o elétron carregado em movimento no campo elétrico positivo do núcleo iria perder energia. Ao final, o elétron cairia no núcleo, demaneira semelhante à queda de um satélite artificial na superfície da Terra, provocada pelo atrito na atmosfera terrestre. Este evidentemente não é o caso, pois se isso ocorresse a matéria eventualmente seria destruída. O principal objetivo de Bohr era explicar a paradoxal estabilidade do átomo de Rutherford. Para resolver a contradição entre as leis da física clássica e o problema daestabilidade dos átomos, Bohr adotou a idéia de que o elétron do átomo de hidrogênio só poderia ocupar certas órbitas ou níveis de energia nos quais ele era estável. A energia do elétron no átomo estaria então “quantizada”. Com isso, Bohr introduziu a idéia de quantum de Planck no modelo atômico de Rutherford.


Bohr, então adotou os seguintes postulados para (1) explicar a estabilidade do átomo dehidrogênio (isto é, a existência do átomo e a inexistência da radiação contínua de energia e do espiralamento do elétron para o núcleo) e depois (2) para explicar o espectro descontínuo do átomo.

1- POSTULADO DOS NÍVEIS DE ENERGIA: Num átomo, um elétron só pode ter certos valores da energia, que são chamados níveis de energia. Então, o átomo só pode ter certos valores da energia total.Bohr adotou a idéia da quantização da energia, de Planck. Contudo, imaginou regra de quantização que pudesse ser aplicada ao movimento de um elétron no átomo. Deduziu, a partir dessas considerações, a seguinte fórmula para os níveis de energia do elétron no átomo de hidrogênio:





onde RH é uma constante (expressa em unidades de energia) valendo 2,179 x 10-18J. Os valorespossíveis das energias de um elétron se obtêm inserindo-se na fórmula os diferentes valores de n, que são sempre inteiros, 1, 2, 3 etc. ( até ∞). O número n é o número quântico principal.

2- TRANSIÇÕES ENTRE OS NÍVEIS DE ENERGIA: Um elétron num átomo só pode alterar a sua energia passando de um nível de energia para outro. Esta passagem de um para outro nível é uma transição.
Nestemodelo, explica-se a emissão de luz pelos átomos para dar um espectro descontínuo de raias como segue: um elétron, num nível de energia elevada (nível inicial de energia Ei ) sofre uma transição para outro nível de energia mais baixa (nível de energia final Ef ). Neste processo, o elétron perde energia que é emitida como um fóton. Em outras palavras, a energia final do elétron mais a energia do fóton éigual à energia inicial do elétron (pela lei da conservação da energia):




Onde: ν = freqüência da onda eletromagnética (fóton)

Quando reordenamos esta expressão vem:






Neste postulado, Bohr usou o conceito de fóton de Einstein para explicar o espectro de emissão dos átomos. Substituindo os valores dos níveis de energia no átomo de hidrogênio, que havia deduzido,na equação anterior, Bohr reduziu exatamente a fórmula de Balmer. Além disso, pôde prever todas as raias do espectro do átomo de hidrogênio no infravermelho e no ultravioleta.
Para mostrar como Bohr obteve a fórmula de Balmer, seja ni o número quântico principal do nível de energia inicial, e o nf o nível de energia final. Então, pelo Postulado 1,





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