Modêlos Atômicos

Introdução Alguns conceito básicos de física são necessários para compreendermos certos fenômenos físicos. No caso de estudos da matéria é necessário compreender como se estruturam átomos e moléculas e a partir deste conhecimento discutir as suas propriedades e aplicações tecnólgicas. O ponto de partida será a abordagem do modêlo atômico de Bohr aplicado ao átomo de hidrogênio. Este modêlo pode explicar com base em uma nova mecânica, chamada de Mecânica Quântica, vários fenômenos que a mecânica Clássica era incapaz de tratar.

Modêlo de J.J. Thompson e E. Rutherford No século XIX, aceita por parte da comunidade científica, os cientistas consideravam que os elementos químicos eram constituídos de átomos, a menor parte da matéria e pouco se conhecia de sua estrutura. Neste mesmo século descobriu-se o elétron e foi lançado o conceito de que os átomos deveriam conter elétrons. O problema é que a matéria é neutra e como consequência os átomos que a constitue. Portanto cada átomo deveria ter uma carga positiva para contrabalançar a carga dos elétrons. A primeira proposta foi dada por J. J. Thompson em 1904 onde o átomo era constituído de uma certo volume esférico, onde as cargas negativas estavam distribuídas dentro deste volume.

Em 1909 , os cientistas , Hans Geiger e E Em 1909 , os cientistas , Hans Geiger e E. Marsden, testaram o modêlo de Thompson com uma experiência proposta por Rutherford; aluno de Thompson. A experiência mostrou que algumas partículas alfa eram retro espalhadas o que não era possível ser explicado com o modêlo de Thompson.

Os resultados experimentais de Rutherford o levaram a propor um novo modêlo para o átomo. Neste modêlo o núcleo era pequeno e rodeado pelos elétrons, como o sistema solar. A carga deste núcleo deveria ser positiva e ser rodeada por elétorns cuja carga contrabalançava a carga do núcleo. No entanto o modêlo nâo conseguia explicar o porque dos elétrons não serem atraídos para o centro do núcleo como previa o eletromagnetismo. E que a carga em movimento emite radição.

Modêlo de Bohr- o átomo de hidrogênio Em 1913, Niels Bohr, físico dinamarquês e aluno de Rutherford, propôs um modêlo baseado em princípios da mecânica quântica, explicando a estabilidade do átomo de hidrogênio e o fato de que somente algumas linhas do espectro do átomo de hidrogênio eram observadas. O primeiro conceito era o de que o elétron poderia orbitar o núcleo sem irradiar energia. O segundo conceito era o de que o elétron poderia passar de uma órbita para outra no átomo de hidrogênio através da absorção ou emissão de uma quantidade de energia extamente correspondente à diferença de energia entre as órbitas.

Espectros Atômicos A presença de níveis definidos e discretos de emissão de energia no átomo de hidrogênio forneceu uma explicação que estivesse de acordo coma s observações experimentais de Balmer em 1885.

Conclusão O modêlo atômico básico do átomo de hidrogênio descreve de maneira análoga todos os demais elementos atômicos. Cada átomo possui uma característica própria, ou seja, níveis de energia que podem ser ocupados por elétrons. Cada átomo tem o seu espectro de absorção ou emissão como se fosse uma assinatura. Analogamente aos átomos, em materiais complexos como uma molécula podemos por meio de técnicas de espectroscopia identificar os átomos que estão presentes na molécula e também a sua composição. Em geral para evitar problemas com interações com átomos vizinhos é comum , quando possível gaseificá-los e estudar os seus espectros de absorção ou emissão.

Exemplos de gemas Be3Al2(SiO3)6 Na3Ca(Si3Al3)O12(SO4). Al2O3