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    Modelo Atomico Quântico PDF

    Enviado por

    Rita de Cássia Barbosa
    O documento descreve a evolução dos modelos atômicos do século XIX até o atual modelo atômico quântico. Apresenta como Max Planck introduziu a teoria da quantização da energia e como Niels Bohr aplicou essa teoria para explicar as séries espectrais do átomo de hidrogênio através de seu modelo atômico, resolvendo problemas dos modelos anteriores. Também discute como o espectro atômico forneceu evidências experimentais importantes para o desenvolvimento dos modelos.

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    O documento descreve a evolução dos modelos atômicos do século XIX até o atual modelo atômico quântico. Apresenta como Max Planck introduziu a teoria da quantização da energia e como Niels Bohr aplicou essa teoria para explicar as séries espectrais do átomo de hidrogênio através de seu modelo atômico, resolvendo problemas dos modelos anteriores. Também discute como o espectro atômico forneceu evidências experimentais importantes para o desenvolvimento dos modelos.

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    O documento descreve a evolução dos modelos atômicos do século XIX até o atual modelo atômico quântico. Apresenta como Max Planck introduziu a teoria da quantização da energia e como Niels Bohr aplicou essa teoria para explicar as séries espectrais do átomo de hidrogênio através de seu modelo atômico, resolvendo problemas dos modelos anteriores. Também discute como o espectro atômico forneceu evidências experimentais importantes para o desenvolvimento dos modelos.

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    de 3

    INTRODUÇÃO

    No final do século XIX ocorreu uma grande reviravolta no que se


    acreditava ser o comportamento das partículas que constituem o átomo. Essa
    revolução teve como ponto de partida a teoria de quantização proposta por
    Max Planck. Neste período o átomo de Dalton já havia sido contestado devido
    a descoberta do elétron. Vários problemas estavam sendo discutidos e até
    então, não tinham solução segundo as teorias conhecidas. Dentre estes
    problemas, cita-se a radiação do corpo negro, efeito fotoelétrico, espectro
    atômico e estrutura atômica. Neste momento surge uma nova ciência aplicada
    ao átomo que, de certo modo, se consolidou através de vários confrontos ao
    entendimento da física da época para vários pesquisadores. Assim, é de
    particular importância, o conhecimento da história da evolução dos modelos
    atômicos até se chegar no MODELO ATÔMICO QUÂNTICO, o modelo atual.

    O MODELO ATÔMICO ATUAL


    O modelo atômico atual resulta do aprimoramento de modelos elaborados
    ao longo do século XIX e XX. Admite que um átomo possui núcleo em torno do
    qual movimentam-se os elétrons. Tal movimento não pode ser completamente
    descrito, uma vez que as trajetórias dos elétrons são indeterminadas. Contudo,
    é possível calcular a probabilidade de encontrar os elétrons em setores
    determinados em torno do núcleo atômico. O átomo é atualmente entendido
    como um sistema quântico: os elétrons do átomo possuem valores discretos de
    energia. A resolução da equação de Schrödinger para um átomo tem como
    resultados os possíveis valores de energia e as funções de onda que
    representam os correspondes estados eletrônicos. Costuma-se caracterizar
    abreviadamente um estado eletrônico pelo conjunto de números quânticos
    constitutivo de sua expressão matemática.

    O ÁTOMO QUÂNTICO
    O desenvolvimento de uma teoria atômica que explicasse a origem da luz
    (energia) emitida ou absorvida pelos átomos foi um grande desafio para muitos
    físicos no início do século passado.
    Primeiramente, Bohr trabalhou no Laboratório Cavendish, em Cambridge,
    com Joseph J. Thomson (1856-1940). Em seguida, com Ernest Rutherford
    (1871-1937), em Manchester, onde analisou os resultados recentes dos
    experimentos sobre as colisões de partículas alfa (núcleos de átomos de hélio)
    contra folhas finas de ouro e que levaram Rutherford, em abril de 1911, a
    propor a existência do núcleo atômico, de carga positiva, circundado por
    elétrons (negativos).
    No entanto, esse modelo contrariava as leis do eletromagnetismo
    clássico. Segundo essa teoria, elétrons em movimento acelerado emitiriam luz
    e, com isso, colapsariam contra o núcleo em uma fração de segundo, o que
    comprometeria a própria existência do átomo.

    Espectroscopia atômica

    Outro problema com o modelo de Rutherford: ele não permitia explicar a


    forma como os átomos devolviam ao meio a luz que incidia sobre eles. Com a
    ajuda de um espectroscópio, aparelho cujo cerne é um prisma, a luz irradiada
    pelos átomos aparecia na forma de raias (linhas paralelas) com cores
    (frequências) variadas. O conjunto dessas raias é denominado espectro
    atômico e é característico para cada átomo.
    O espectro atômico mais simples – já conhecido à época – é o do gás de
    hidrogênio, que tem cinco conjuntos (séries) de raias. Aquelas que estão na
    região da luz visível foram determinadas, pela primeira vez, em 1853, pelo
    físico sueco Anders Ångström (1814-1874).
    Com base nessas medidas, o matemático suíço Johann Balmer (1825-
    1898) obteve uma fórmula, em 1885, que determinava a frequência de cada
    uma das raias em função de números inteiros. Três anos depois, de forma
    independente, o físico sueco Johannes Rydberg (1854-1919) encontrou
    fórmula parecida, para obter a cor das raias dos chamados metais alcalinos
    (lítio, sódio, potássio e rubídio).Em 1908, uma regra geral para determinar
    todas as séries espectrais descobertas empiricamente para o hidrogênio foi
    estabelecida pelo físico suíço Walter Ritz (1878-1909).
    No entanto, o entendimento do significado dessas fórmulas, bem como
    das cores e da descontinuidade das raias, teria que esperar um
    desenvolvimento-chave: um modelo atômico mais elaborado que o de
    Rutherford.
    O modelo de Bohr

    A grande contribuição de Bohr se deu quando ele notou que poderia


    estender para o átomo a hipótese elaborada, em 1900, pelo físico alemão Max
    Planck (1858-1947): na natureza, a energia é gerada e absorvida em diminutos
    pacotes – e não de forma contínua. Cada um desses pacotes é
    denominado quantum – daí, o termo teoria quântica.
    Para Bohr, essa percepção ocorreu após ele tomar conhecimento da
    fórmula de Balmer. “Assim que vi a fórmula de Balmer, tudo ficou claro para
    mim”, disse.
    Isso permitiu que ele desenvolvesse um modelo que dava conta da
    estabilidade do átomo e era capaz de prever as séries espectrais observadas
    para o átomo de hidrogênio, determinando, assim, a origem das séries já
    conhecidas experimentalmente.

    REFERÊNCIAS
    1- Silva, B. P. L. J.; Cunha, Melo B. M., PARA COMPREENDER O MODELO
    ATÔMICO QUÂNTICO. Disponível em:
    http://www.quimica.ufpr.br/eduquim/eneq2008/resumos/R0298-1.pdf. Acesso
    em: 23/02/2021.

    2 – ROCHA, M. F. J.; MORENO, M. R. R., O ÁTOMO QUÂNTICO.


    Universidade Federal da Bahia. Disponível em:
    https://cienciahoje.org.br/artigo/o-atomo-quantico/. Acesso em: 23/02/2021.

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