Do espetro do hidrogénio ao modelo de Bohr

Questão central: “ Porque é que alguns espetros atómicos são descontínuos? “ Sub-questões: 1.Como se obtém o espetro do átomo de hidrogénio? 2.Que tipo de espetro se obtém? 3.Explique a razão pela qual o espetro visível do átomo de hidrogénio apresenta riscas de várias cores e não uma só. ( Relacione com a quantificação da energia do eletrão - teoria de Bohr). 4.Associe a cor da risca à emissão de luz de maior ou menor energia. 5.Associe os nomes das séries espetrais do átomo de hidrogénio com as correspondentes transições eletrónicas. 6.Qual é o valor da energia do eletrão, quando este se encontra fora da ação do núcleo? 7.Indique a expressão deduzida por Bohr para determinar a energia do eletrão em cada nível do átomo de H. 8.Qual é a expressão que permite determinar a variação da energia entre cada nível? 9.Responda à questão central.

Para ele, todas a substâncias eram formadas por partículas muito pequenas e indivisíveis – átomos que não se destruíam durante as reações. Para ele, todas a substâncias eram formadas por partículas muito pequenas e indivisíveis – átomos que não se destruíam durante as reações.

Descobriu a existência dos eletrões O modelo proposto por Thomson ficou conhecido como "pudim com passas”.

Desenvolveu o conceito do átomo em que existe um núcleo atómico onde se encontram os neutrões e protões; os eletrões deslocam-se, a grande velocidade, em órbitas ao redor do núcleo, tal como os planetas em redor do sol. Surgiu então célebre modelo planetário do átomo.

Com base no estudo do espetro atómico do hidrogénio, espetro descontínuo, Niels Bohr formulou o seu modelo para o átomo de hidrogénio, que admitiu: O eletrão gira à volta do núcleo, descrevendo órbitas circulares. O raio das órbitas não possui valores aleatórios, ou seja, não pode tomar um valor qualquer, mas sim um valor múltiplo do quadrado de um número inteiro n, sendo por isso quantificado, o que implica que a energia do eletrão não pode ter um valor qualquer, sendo também quantificada. Enquanto o eletrão percorre determinada órbita, não absorve nem emite energia. Quando o eletrão absorve energia, transita de uma órbita mais interna para uma órbita mais externa.

Representação esquemática de órbitas Diagrama de energia Quando o eletrão transita de uma órbita mais externa para uma órbita mais interna, emite energia. Quando o eletrão absorve energia, transita de uma órbita mais interna para uma órbita mais externa.

O eletrão do átomo de hidrogénio pode ser excitado, o que implica um aumento da sua energia, por elevação de temperatura, da amostra de hidrogénio atómico, colisão com um eletrão de elevada energia cinética, ação de uma descarga elétrica ou ação de uma radiação eletromagnética. Pode depois desexcitar-se, perdendo energia, através de emissão de radiação eletromagnética, isto é, emitindo um fotão.

o estado fundamental corresponde a n = 1. o último nível de energia, ou camada eletrónica, só pode conter o máximo de 8 eletrões, à exceção do caso em que o último nível de energia é simultaneamente o primeiro, e aí só pode conter 2 eletrões. a energia dos eletrões é quantizada. No modelo de Bohr eram admitidas órbitas circulares para os eletrões, isto é, implica o conhecimento em simultâneo da posição e velocidade do eletrão, ou seja, da sua energia, num dado instante. O número máximo de eletrões por nível de energia, ou camada eletrónica, é calculado a partir da relação 2n 2, sendo n o número quântico principal, o número que determina o nível de energia considerado. O modelo de Bohr foi depois estendido a átomos polieletrónicos.

Exercícios