Modelo Atômico de Bohr

O modelo atômico de Bohr também é conhecido como modelo atômico de Rutherford-Bohr, visto que Niels Henrik David Bohr (1885 – 1962) trabalhou junto com o grupo de pesquisa do Rutherford no desenvolvimento de um modelo atômico.

Primeiramente, por que o modelo de Rutherford não era totalmente correto? De acordo com os conhecimentos de eletromagnetismo da época, já se sabia que, segundo o modelo de Rutherford, os elétrons se “chocariam” com o núcleo. Ou seja, seu modelo não estava totalmente certo porque não tinha uma resposta do porque esse fenômeno era evitado pelo átomo.

Relacionando: no sistema newtoniano (solar), quando um planeta gira em torno do sol em órbita estacionária, não há absorção ou emissão de energia, e isso é uma propriedade do sistema gravitacional, equacionado pela mecânica clássica.

Esse sistema não faz sentido para o modelo atômico. Você deve estar se perguntando, mas por que não? É simples! Já que o elétron pode ganhar ou perder energia e, por esse sistema, os elétrons iriam se aproximando do núcleo até caírem sobre ele. Desse modo, os átomos seriam instáveis, mas isso não é verdade, certo? Os elétrons não caem no núcleo e o átomo é estável. Por isso, os conceitos da física clássica não se aplicam integralmente aqui.

O estudo dos espectros eletromagnéticos dos elementos e a aplicação de conceitos da Teoria dos Quanta de Max Planck por esse físico permitiu que ele pudesse adicionar algumas observações ao modelo de Rutherford.

Bohr propôs que o elétron não somente gira em torno do núcleo, mas também poderia estar em várias órbitas, ou seja, os elétrons se movem ao redor do núcleo mudando de órbita ou nível de energia. E como o elétron consegue mudar de órbita? Recebendo ou doando energia. E isso significa que o modelo atômico não tem tanta semelhança com o sistema solar.

Observações de Bohr

► Os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas circulares;

► Enquanto os elétrons estão nessas órbitas, eles não emitem energia;

► Os elétrons podem mudar de órbita, mas não podem estar entre as órbitas, somente nelas;

► A mudança de órbita resulta em absorção ou emissão de energia.

► Se elétron vai para uma órbita mais externa: ABSORÇÃO de energia;

► Se elétron vai para uma órbita mais interna: EMISSÃO de energia;

► Cada órbita corresponde a um nível de energia (quanto mais externo, mais energético o elétron).

Bohr dividiu a eletrosfera em sete camadas, as chamadas camadas de valência ou níveis de energia: K, L, M, N, O, P e Q. Quanto mais próximo do núcleo estiver o elétron, menor a sua energia; e quanto mais afastado do núcleo o elétron estiver, maior a sua energia (lembre-se que o núcleo positivo atrai o elétron negativo, por isso, quanto mais longe, maior deve ser a sua energia).

Agora, vamos falar sobre um detalhe bem importante desse modelo. Já vimos que a mudança de órbita do elétron ocorre obrigatoriamente com absorção ou emissão de energia. E qual a forma de energia envolvida? O fóton. A absorção ou emissão de energia ocorre na forma de fóton! Ou seja, quando os elétrons vão para camadas mais afastadas do núcleo, eles absorvem energia; quando eles voltam para uma camada mais próxima ao núcleo, eles podem liberar essa energia na forma de luz!

Pela aplicação da Teoria dos Quanta, Bohr observou que a energia não é emitida nem absorvida de maneira contínua, mas em quantidades definidas. Essas quantidades definidas são múltiplos inteiros da unidade fundamental quantum (quanta é o plural de quantum). A energia é quantizada!

Como as órbitas apresentam energias discretas (não contínuas), ocorrem absorções e emissões também discretas. São essas mudanças de nível dos elétrons que são responsáveis pelas linhas espectrais de cada elemento, o que permitiu que Bohr pudesse desenvolver esse modelo atômico experimentalmente.

► Núcleo pequeno, de carga positiva e com quase toda a massa do átomo;

► Elétrons giram ao redor do núcleo (sistema solar) sem absorver ou emitir energia no movimento estacionário;

► Eletrosfera contendo os elétrons dividida em sete camadas;

► Mudança de nível dos elétrons pela absorção ou emissão de fóton (energia).

Importante saber!

► As hipóteses de Bohr tinham o objetivo de explicar o comportamento do elétron que o modelo do sistema solar (pela mecânica clássica) de Rutherford não conseguia;

► Apesar de conseguir modelar o movimento do elétron no átomo de hidrogênio, o modelo de Bohr não teve sucesso quando aplicado a outros elementos;

► É aí que surge a mecânica quântica! Com ela, é possível explicar melhor a estrutura atômica, e a estudaremos em seguida com o modelo atômico atual.

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