Modelos atômicos de Bohr a Sommerfeld

Modelos atômicos de Bohr a Sommerfeld

1. As ondas eletromagnéticas: São oscilações formadas por campos elétricos e magnéticos variáveis, que se propagam tanto no vácuo quanto em meios materiais. Elas são ondas tridimensionais e transversais que viajam na velocidade da luz, transportando exclusivamente energia. As ondas se diferenciam por meio de características como: comprimento de onda, frequência e velocidade.

   • Comprimento de onda: simbolizado pela letra grega lambda (λ), é a distância entre picos ou vales consecutivos de uma onda.
   • Frequência de onda: simbolizada geralmente por f, indica quantas vezes ela passa por um certo ponto em um determinado período de tempo; a frequência é expressa em ciclos por segundo (s-1), uma unidade também chamada de Hertz (Hz).
   • Velocidade de onda: indica quão rapidamente ela se propaga.

2. A teoria quântica tem como foco principal de estudo o mundo microscópico. Os princípios da quantização da energia, propostos por Einstein e Planck, e as observações experimentais do espectro atômico dos elementos mostravam que as leis de Newton não produziam resultados corretos quando aplicadas a sistemas muito pequenos, como átomos e moléculas. Para explicar o movimento dos elétrons em torno do núcleo foi criada – por Planck, Bohr, Einstein e Schrodinger – uma nova teoria, a da Mecânica Quântica.

   • Planck impôs uma restrição, isto é, os osciladores só podiam emitir energia em determinadas quantidades. Mais precisamente, E=hf, em que E representa a quantidade de energia transportada pela onda; h com constante chamada de Planck, que equivale a 6,63 . 10-34 J.s; e f, a frequência dessa onda. Esta suposição é hoje conhecida como quantização da energia.

3. Emissões de energia a partir dos átomos: O físico dinamarquês Niels Bohr percebeu que isso poderia estar relacionado à estrutura do átomo de cada um desses elementos. Por isso, ele propôs um modelo atômico que complementava o modelo de Rutherford, mas que se concentrava no comportamento dos elétrons ao redor no núcleo do átomo. Algum tempo antes, Max Planck havia proposto uma teoria que afirma que os elétrons são quantizados, no sentido de que eles emitem e absorvem quantidades específicas de energia, como se fossem pequenos pacotes de energia, os quais ele chamou de quanta (quantum, no singular).

   • Assim, Bohr propôs o seguinte: visto que cada elemento tem um espectro diferente, cada elemento possui em seu átomo elétrons de energias constantes e diferentes de elemento para elemento. Cada elétron só pode ficar em determinada órbita específica, pois em cada uma dessas órbitas o elétron apresenta energia constante, bem definida e característica. O elétron só pode ocupar os níveis energéticos dos quais ele possua a energia respectiva.

4. Modelo atômico de Bohr: proposto em 1913 por Niels Bohr, apresenta os elétrons distribuídos em camadas ao redor de um núcleo. Semelhante à órbita de um planeta, mostra que os elétrons movem-se em sentidos circulares, mas que as órbitas possuem energias definidas

   • 1- Os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas circulares.
     • 2- Um átomo possui um número limitado de órbitas, sendo cada uma destas caracterizada por um nível de energia.
       • 3- As órbitas, que também podem ser chamadas estados estacionários, diferem umas das outras por seus raios.
         • 4- Quando um elétron permanece em movimento em uma órbita, ele mantém a sua energia e, ao absorver sua energia, salta para uma órbita mais externa , liberando-a na forma de um fóton ao retornar.
           • Quando se fornece energia a um elétron, ele salta da órbita primitiva (E1) para outra transitória (E2) mais externa, passando a um estado que é chamado de excitado. A energia absorvida é dado por: ∆E = E2 − E1 = hν.

5. Modelo atômico de Sommerfeld: As proposições desse modelo, em termos gerais, são as seguintes: – Os elétrons descrevem órbitas circulares ao redor do núcleo, sem irradiar energia. – Nem todas as órbitas eram possíveis. Somente órbitas cujo momento angular do elétron atende a certas características são ativadas.