Pular para o conteúdo principal

MODELO DE BOHR E AS SÉRIES DE LINHAS DO ESPECTRAIS

A estabilidade do átomo de Rutherford foi explicada somente pela Física Quântica. Apesar de Bohr não ter buscado explicar a estabilidade do átomo, através do conceito da quantização da energia do elétron, pôde-se compreender a estabilidade do átomo.

Bohr formulou um modelo atômico buscando explicar as séries de linhas espectrais, usando como base as séries do gás de hidrogênio. A parti daí, realizou a generalização. Contudo, posteriormente foi verificado que o modelo de Bohr servia apenas para o átomo de Hidrogênio, pois ele não considerou a repulsão entre os pares de elétrons que ocorria nos demais átomos (HALLIDAY,2002).

Todavia, o seu modelo acarretou em muitos avanços na ciência.
·       
            Série de Linhas Espectrais

Experimentos nos quais gases sofriam descargas elétricas eram comuns desde de os tempos de J. J. Thomson – lembre-se que seu experimento envolvia a eletrização de gases nos tubos de Crookes a baixas pressões. Então, determinados pesquisadores realizaram descargas elétricas em substâncias simples no estado gasoso. Numa determinada intensidade, os gases começaram a emitir radiação na faixa da luz visível. Isso intrigou os pesquisadores.

Os pesquisadores resolveram decompor a luz emitida por esses gases, e perceberam que eles formavam um espectro de luz descontinuo. Isto significa que ao invés de forma um espectro continuo com todas as faixas de luz (I), havia apenas faixas de luz específicas para cada substância.
I à Espectro de luz continuo
II à Espectro de luz descontinuo de uma substância X – emissão de radiação
III à Espectro de luz descontinuo de uma substância X – absorção da radiação (faixas pretas foram absorvidas).



Obs.: Segundo a Lei de Kirchhoff, o espectro pode ser obtido também por gases aquecidos (ESPECTROSCOPIA).

Não se sabia explicar o porquê daquele fenômeno, nem descreve-lo. Todavia, um professor do ensino médio, J. J. Balmer conseguiu elaborar uma fórmula que descrevia o comportamento desse fenômeno. Porém era somente para a luz visível.
A equação, revisada por Rydberg, é (ATIKINS):
             
Onde n2 era um número maior que 2, R a constante de Rydberg e lambda o comprimento de onda.

A partir de então, as séries de linhas espectrais na faixa da luz visível ficou conhecida como série de Balmer.

Outros pesquisadores conseguiram descrever matematicamente as outras séries de linhas espectrais. Lyman conseguiu descrever as séries do ultravioleta, a qual passou a ser chamada de séries de Lyman, e Paschen consegui descrever as séries do infravermelho, a qual ficou conhecida como séries de Paschen.

A diferença entre as equações de Lyman, Balmer e Paschen é que no lugar de 2, temos para Lyman 1, e para Paschen 3.

Posteriormente, Rydberg generalizou formando a seguinte equação:

 

Onde n1 corresponde ao número da série a ser analisada, n­2 é o número maior que n1, R a constante de Rydberg e lambda o comprimento de onda.
Algo interessante é que n2 é sempre maior que n1, logo a razão  1/(n2)2  será menor que a razão 1/(n1)2, logo a diferença entre eles será um número positivo.
·         
      Interpretação de Bohr

Bohr seguia a Física Quântica, então utilizou de um dos conceitos básicos que era a quantização da energia. Então, ele afirmou que cada elétron teria uma quantidade mínima de energia, e por isso estaria em um determinado nível de energia. Logo ele afirmou que os números n1 e n2­ correspondiam aos níveis de energia (conhecidos como estados), sendo n1 o nível de energia inicial (n0) e n2 o nível de energia final (nf).
Se estamos tratando de níveis de energia, então estamos falando do número quântico principal.
Bohr, então, vincula a equação de Rydberg à equação de Planck.
Sendo E=h.f ,  
                                                 

 e v=λ.f , ele fez:

Essa energia é a energia emitida ou absorvida por um elétron, logo nosso “E” é na verdade um ΔE, isto é, uma variação de energia. Ele entendeu da seguinte maneira, o comprimento de onda que era obtido da variação [1/(n0)2 – 1/(nf)2] era fruto do transito de elétrons de um nível de energia (estado)  para outro. Logo utilizando esse comprimento de onda era possível encontrar a energia emitida a partir dessa transição.

Essa transição de um nível para outro Bohr chamou de salto quântico. Quando um elétron é excitado (absorve energia) ele se desloca para um nível de energia mais alto, caso haja espaço para ele. Depois de certo tempo, ele tende a liberar essa energia acumulada em forma de fóton e retorna para o estado de energia anterior, caso haja espaço para ele, já que as camadas tendem a ter um número máximo de elétrons.
                                                                              
REFERÊNCIAS

Espectroscopia.Disponível  em:<http://www.if.ufrgs.br/fis02001/aulas/aula_espec.htm>. Acesso em 05 de abr de 2017

BROWN, Theodore L.; Le May, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. QUÍMICA: A CIÊNCIA CENTRAL. 9º ed. Volume único. Pearson Prentice Hall, 2005

RUSSEL, John B. QUÍMICA GERAL. Vol 1. 2º Ed. São Paulo. Makron Book, 1994.

HALLIDAY, David; RESNICK, ROBERT; KRANE, Kenneth S. FÍSICA 4. 5º ed. LTC, 2004

ATKINS, Peter; LORETTA, Jones. PRINCÍPIOS DE QUÍMICA QUESTIONANDO A VIDA MODERNA E O MEIO AMBIENTE. 5º Ed. Bookman.

Autor: Daniel Gomes

Auxiliado por: Maira Santos

Comentários

Postar um comentário

Postagens mais visitadas deste blog

Answers to SQL Challenges - Khan Academy / Respostas dos desafios de SQL - Khan Academy

1°)  Challenge: Database with list of books / Desafio: Banco de dados com lista de livros CREATE TABLE books (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, rating TEXT); INSERT INTO books VALUES (1," book's name", "rating"); INSERT INTO books VALUES (2," book's name", "rating"); INSERT INTO books VALUES (3," book's name", "rating"); SELECT * FROM books; 2°) Challenge: Box office hits database/ Desafio: Banco de dados de sucessos de bilheteria SELECT * FROM movies;  SELECT * FROM movies WHERE release_year >= 2000 ORDER BY release_year ; 3°) Challenge: To-do list database statistics / Desafio: Estatísticas do banco de dados de lista de afazeres INSERT INTO todo_list VALUES (4, "subject", time);  Select  SUM(minutes) FROM todo_list; 4°) Challenge: Karaoke music selector / Desafio: Seletor de músicas de karaokê SELECT title FROM songs; SELECT title From songs
2 comentários
Leia mais

VOLUME DE UM SÓLIDO DE REVOLUÇÃO PELO MÉTODO DAS CASCAS CILINDRICAS

O método das cascas cilíndricas é utilizado quando tenho uma função f(x) e outra função g(x) delimitando uma área e o eixo de rotação dessa área é paralelo ou coincide com o eixo das ordenadas. Pode ser usado também, no caso de termos uma função f(y) e g(y) e o eixo de rotação das figuras planas formadas é paralelo ou coincide com o eixo das abscissas. No exemplo acima temos f(x)= (x-3) 2 (x-1) e g(x) = 0, logo g(x) coincide com o eixo das abscissas. Para determinar o volume do sólido formado pela rotação da figura plana pelos métodos tradicionais teria que deixar de ser em função de x para ser em função de y, no caso transformaria f(x) em f(y). Porém isso é muito complicado, então utiliza o método da casca cilíndrica. Para aplicar esse método, nós desenhamos um retângulo na figura plana e rotacionamos ela, formando um cilindro oco Mas como acharia o volume do cilindro? O volume do
Postar um comentário
Leia mais

HISTÓRIA DA DERIVADA

O início da história da derivada e seu desenvolvimento converge com o do cálculo, pois o cálculo surgiu com o desenvolvimento da derivada e do integral. A sequência estudada nos cursos de cálculo é somente por uma questão didática, pois o conceito de limites foi criado em função da derivada e do integral. O cálculo inicia-se na Grécia Antiga com o estudo das  da reta tangente em curvas, especialmente em cônicas (MACKENZIE). Todavia, para analisa-las, utilizavam-se conceitos da geometria, não conceitos algébricos. A utilização de conceitos algébricos na análise das retas tangentes só se inicia com o uso das coordenadas cartesianas (MACKENZIE). Newton, fundamentando-se no estudo dos movimentos, escreve a sua obra Métodos dos Fluxos, no qual ele discorre sobre como uma curva é gerada e explica a relação entre as duas variáveis. Para ele o uma curva era formada a partir do deslocamento de um  ponto no espaço em um determinado intervalo de tempo (ALVES). A partir da análise do desl
Postar um comentário
Leia mais