Estrutura atômica

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Estrutura atômica

  1. 1. Estrutura AtômicaProfessor Ms. Lucas Mariano da Cunha e Silva
  2. 2.  Se introduzirmos hidrogênio rarefeito numaampola de vidro e fizermos passar uma descargaelétrica através da ampola, haverá emissão de luz.Se analisarmos essa luz com um espectrógrafo,verificaremos que esse espectro é descontínuo,isto é, constituído por diversas riscas.
  3. 3.  Em 1885, Balmer mostrou que o inverso docomprimento de onda, 1/ ν, ou número de onda, ν,de qualquer banda do espectro visível dohidrogênio podia ser dado pela fórmula empírica: onde R é a constante de Rydberg e n = 3, 4, 5, etc. R = 1,09737315685×107 m-1
  4. 4.  No entanto, o hidrogênio não emite apenas naregião do visível, mas também na zona doultravioleta e do infravermelho. As riscas do espectro do hidrogênio agrupam-seem séries, sendo as principais conhecidas pelonome dos cientistas que as descobriram: Lyman,Balmer, Prashen, Brackett e Pfund.
  5. 5.  Verificou-se que para todas as séries a expressãode Balmer era válida, na forma genérica:
  6. 6.  Na tabela seguinte mostra-se um quadro resumopara o espectro do hidrogênio.Série Região doespectron1 e n2Lyman ultravioleta n1 =1 e n2 = 2,3,4...Balmer visível/ultravioleta n1 =2 e n2 = 3,4,5...Pashen infravermelho n1 =3 e n2 = 4,5,6...Brackett infravermelho n1 =4 e n2 = 5,6,7...Pfund infravermelho n1 =5 e n2 = 6,7,8...
  7. 7.  Bohr, baseado no modelo de Rutherford, avançoucom alguns postulados, revolucionários para aépoca, e que lhe valeram o premio Nobel da Físicaem 1922, justamente por ter explicado o espectrodo átomo de hidrogênio.
  8. 8.  Bohr imaginava o átomo à semelhança do sistemasolar. Os elétrons moviam-se em torno do núcleosendo atraídos por este, através da atração mútuade partículas carregadas de sinal contrário, o queera balançado pela aceleração centrífuga, devidaao deslocamento dos elétrons a alta velocidade.
  9. 9.  Os postulados de Bohr foram os seguintes:Os elétrons movem-se em torno do núcleodescrevendo órbitas circulares estacionárias(isto é, não variam com o tempo).A energia dos elétrons numa dada órbitapermanece constante, quer dizer, os elétronsmovem-se numa dada órbita sem emitir ouabsorver energia.
  10. 10. Fornecendo-se energia a um elétron ele poderá“saltar” para uma órbita mais externa e portantomais energética. A energia recebida é adiferença entre a energia da órbita inicial e aenergia da órbita final.Os elétrons podem “saltar” de uma órbita deenergia Ef, para outra de menor energia, Ei,sendo a diferença de energias emitida sob aforma de radiação, de freqüência ν, dada pelaequação:
  11. 11. ΔE = Ef – Ei = hν As órbitas permitidas estão relacionadas com umnúmero inteiro, n, e são aquelas para as quais oproduto da massa do elétron, m, pela suavelocidade, v, e pelo raio da órbita, r, é múltiplo deh/2p, isto é:

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