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Modelos Atômicos
Tipologia: Notas de estudo
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O primeiro modelo atômico baseado em métodos científicos foi o de Dalton Neste modelo o átomo seria uma esfera rígida e duríssima e impossível de se dividir Toda matéria seria formada por uma combinação destes No entanto, a natureza elétrica da matéria não é evidenciada por este modelo!
Um efeito curioso era obtido quando se passava uma corrente elétrica em um tubo que continha um gás À medida que o gás se tornava mais rarefeito os efeitos mudavam Quando era feito vácuo suficiente e a voltagem aumentada grandemente aparecia um único feixe diretamente para o cátodo
Os campos elétrico (E) e magnético (B) são dispostos perpendicularmente de modo que
F F F B E v qE qvB F F e m , explicitando v : No selecionador de velocidades o conceito da força de Lorentz é utilizado Partículas que possuem esta velocidade na região onde se encontram estes campos
Como o desvio é para o lado positivo A partícula é carregada negativament e! m qE ma qE a F Fe P podemos desprezar o peso , assim A força sobre a partícula é devido aoscampos elétrico e gravitaciona l
Tela Fosforescente desvio y l L
x x x^ x 2 2 2 2 2 2 1 2
Desta forma, Thomson pôde medir a razão da carga pela massa dessa partícula que foi por ele chamada de elétron (e
No entanto, como notou Arrhenius, esse modelo não suscitava nada de novo! Além do mais não explicava a periodicidade que se via na tabela periódica com relação à massa atômica. Por exemplo: a diferença do número de elétrons de um átomo neutro para um ion pode ser de poucas unidades. No entanto, de um elemento da tabela periódica para o seguinte a diferença deve ser de milhares de elétrons! Qual a configuração desses elétrons? Qual o tamanho desse átomo?
Experimento das Partículas Alfa Geiger e Marsden (dois colaboradores de Rutherford) elaboraram um experimento (como projeto de iniciação científica) no qual partículas α incidiam sobre uma lâmina de ouro De acordo com o Modelo de Thomson para o átomo era esperado que As partículas α deveriam sofrer pequenos desvios na sua trajetória! A experiência revelou que a maioria das partículas α sofreram pequenos desvios, no entanto, algumas poucas (1 a cada 10000) sofreram desvios grandes!!!! Completo desacordo com a Teoria!!!
Inconsistências no Modelo de Rutherford Se o elétron estivesse parado na sua órbita, ambos seriam atraídos e acabariam se unindo e voltamos ao Núcle o Elétro n Se o elétron estivesse girando, deveria emitir radiações (pela teoria eletromagnética clássica), perderia energia e finalmente cairia no núcleo voltando ao modelo de Thomson!
Conclusão: A Física Clássica não consegue explicar a existência dos átomos!!! Além disso, não explica os espectros de “linhas” de gases excitados Na tentativa de explicar o átomo, Bohr assumiu uma decisão corajosa e ousada rompendo com física clássica. Surge o Modelo de Bohr
Modelo de Bohr Outro postulado de Bohr foi que o átomo só emitiria radiações quando “saltasse” de uma órbita mais “alta” para uma mais “baixa”.
Modelo de Bohr Outro postulado de Bohr foi que o átomo só absorveria radiações quando recebesse uma quantidade exata para “saltar” para a órbita permitida mais alta.
Modelo do Átomo Quântico (Modelo de Schrödinger) Só existe uma probabilidade de encontrar o elétron na nuvem. O elétron se comporta como uma onda. O modelo de órbitas (modelo de Bohr) auxilia na obtenção dos valores dos níveis de energia. Os elétrons não possuem órbitas definidas. Eles estão distribuídos em uma espécie de nuvem eletrônica. Órbita Alta Energia Alta