Modelos atômicos Bohr a Sommerfeld

Modelos atômicos Bohr a Sommerfeld

1. Ondas eletromagnéticas

   • A Energia é transportada de um lugar a outro na forma de ondas
     • Comprimento de onda (λ): distância de dois picos ou vales
       • Frequência (f): quantidade de vezes que uma onda passa por um ponto em um período de tempo
         • Velocidade: quão rápido uma onda se propaga
           • O comprimento de onda é inversamente proporcional a frequência
             • C = λ × f
               • C = velocidade da luz no vácuo (aproximadamente,3 × 10^8)

2. Teoria quântica

   • No fim do século XIX, acreditava-se que a matéria era composta por partículas e que a energia, na forma de luz. era composta por ondas
     • As partículas eram consideradas compostas por massa e sua posição no espaço poderia ser localizada
       • Enquanto as ondas eram consideradas desprovidas de massa e não tinham posição determinada no espaço
   • Max Planck
     • Estava estudando a radiação que os corpos sólidos emitiam quando era aquecidos até ficarem incandecentes
       • Viu que a energia não se propagava de modo contínuo
         • Mas em pacotes de energia (quantum)
           • E = hf
             • h = constante de Planck (6,626 × 10^-34j)
             • E= energia transportada
             • f = frequência
   • Albert Einstein
     • Propôs que a radiação eletromagnética era quantizada
       • Fluxo de pacotes de energias: fótons
         • A luz parecia não ser só uma onda, mas também um fluxo de parículas
           • O comprimento de onda é inversamente proporcional a energia dos fótons

3. Emissões de energia a partir dos átomos

   • Elementos ao serem aquecidos emitem energia na forma de luz
     • Os elétrons das últimas camadas absorvem o calor e vão para o estado excitado
       • A energia absorvida é liberada na forma de luz visível quando os elétrons vão para um estado de menor energia
         • Espectro de emissão
           • Cada átomo ou íon possui determinados níveis de energia

4. Modelo atômico de Bohr

   • Niels Bohr em 1913
     • Criou um modelo quântico para o átomo de hidrogênio
       • Propôs que o elétron presente no átomo de hidrogênio se move ao redor do núcleo em determinadas órbitas circulares permitidas
         • Baseando-se no espectro de emissão, foi possível perceber que o elétron só poderia assumir determinados níveis de energia quantizados, os quais eram as órbitas
           • Cálculo para descobrir a energia absorvida:
             • ΔE = E2 - E2 = hf
               • O elétron absorve um número inteiro de quanta e realizada o salto quântico. O átomo passa de seu estado excitado e volta para órbita estacionária, emitindo energia em forma de ondas eletromagnéticas
   • Postulados do modelo atômico de Bohr
     • Os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas circulares;
       • Um átomo possui uma determinada quantidade de órbitas, sendo cada uma delas um nível de energia;
         • As órbitas podem ser chamadas de estado estacionário, que se diferem pelos seus raios;
           • Os elétrons quando absorvem energia saltam para uma camada mais externa e para retornar liberam essa energia por meio de fótons;
           • Quando os elétrons estão na órbita estacionária não emitem nem absorvem energia
   • Modelo das camadas eletrônicas
     • Os níveis de energia foram chamados de camadas (K,L,M...)
       • A cada nível de energia foi atribuído um número quântico principal, representado por n

5. Modelo atômico de Sommerfeld

   • O modelo de Bohr era consistente, porém funcionava apenas para o hidrogênio e hidrogênoides
     • Arnold Sommerfeld
       • Descobriu que haviam linhas mais finais ainda no espectro de emissão do hidrogênio
         • Afirmou que haviam níveis e subníveis
           • Para cada nível haviam órbitas circulares e elípticas que era os subníveis de energia
             • A energia mecânica do elétron era determinada pela distância entre o elétron e o núcleo e a energia cinética pelo tipo de órbita
               • A cada subnível foi atribuído um número quântico secundário ou azimutal

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