Modelo de bohr e aplicações atualizado

Modelo Atômico de Niels Bohr-1913

Considera que a eletrosfera é subdividida em camadas ou níveis de

energia.

1885 - 1962

Prof. Augusto Sérgio

Os problemas do modelo de Rutherford

Segundo a Física Clássica os elétrons perderiam energia e cairiam no núcleo.

Niels Bohr

Bohr demonstrou através de postulados como os elétrons estão distribuidos ao redor do

núcleo, descrevendo órbitas com energia

constante e bem definida(quantum) .

Modelo Atômico de Bohr (1913) “Camadas eletrônicas ou Níveis de

Energia”

Postulados de Bohr Primeiro

Os elétrons descrevem órbitas circulares ao redor do núcleo sem

perder nem ganhar energia.

Postulados de Bohr Segundo

Cada uma dessas órbitas tem energia constante (órbita

estacionária). Aumentando a medida que se afasta do núcleo.

Postulados de Bohr Terceiro

Quando um elétron absorve energia do meio externo, ele salta de uma órbita mais interna para outra mais externa.

Quando esse mesmo elétron retornar à órbita de origem, emitirá na forma de ondas eletromagnéticas (luz de cor bem definida, raios x etc.) a mesma

quantidade de energia anteriormente absorvida

Terceiro Postulado de Bohr

Energia absorvida

e–

Energia liberada

e–

Luz (onda eletromagnética)

) ))Calor ou eletricidade

VEJA ALGUMAS APLICÃÇÕES DO MODELO

DE BOHR

Veja o show dos fogos de artifícios?

O que dar a cor dos fogos de artifícios?

Mas como esses

elementos químicos dão cor aos fogos de artifícios?

A experiência do teste da chama

Elemento Químico Cor emitida

Sódio (Na) Amarelo

Cobre(Cu) Azul-esverdeado

Magnésio(Mg) Branco-brilhante

Cálcio(Ca) Vermelho

Strôncio(Sr) Vermelho - carmim

Bário(Ba) verde

Potásio(K) violeta

Os elementos químicos responsáveis pelas cores do Show

Teste seus conhecimentos

(UFPB) Os fogos de artifício coloridos são fabricados adicionando-se à pólvora elementos químicos metálicos como o sódio(cor amarela), estrôncio ( vermelho escuro), potássio ( violeta) etc. Quando a pólvora queima, elétrons dos metais presentes sofrem excitação eletrônica e, posteriormente, liberação de energia sob a forma de luz, cuja a cor é característica de cada metal.O fenômeno descrito: a) É característico dos elementos dos grupos 6A e 7A da tabela

Periódica.b) Ocorre independentemente, da quantidade de energia fornecida.c) Está em concordância com a transição eletrônica, conforme o modelo

de Bohr.d) Mostra que a transição de elétrons de um nível mais interno para um

mais externo é um processo que envolve emissão de energia.e) Mostra que um elétron excitado volta ao seu estado fundamental,

desde que absorva energia.

(UFPB - 2010) A lâmpada de vapor de sódio, utilizada na iluminação pública, emite luz amarela. Esse fenômeno ocorre porque o átomo emite energia quando o elétron

a) passa de um nível de energia mais externo para um mais interno.

b) passa de um nível mais interno para um mais externo.

c) colide com o núcleo.

d) é removido do átomo para formar um cátion.

e) permanece em movimento em um mesmo nível de energia.

(ITA - 2009)Um estudante imergiu a extremidade de um fio de níquel-crômio limpo em uma solução aquosa de ácido clorídrico e, a seguir, colocou esta extremidade em contato com uma amostra de um sal iônico puro. Em seguida, expôs esta extremidade à chama azulada de um bico de Bunsen, observando uma coloração amarela na chama. Assinale a opção que contém o elemento químico responsável pela coloração amarelada observada.A ( ) Bário.

B ( ) Cobre.

C ( ) Lítio.

D ( ) Potássio.

E ( ) Sódio.

Luminescência

Fluorescência: materiais que emitem luz

imediatamente após a incidência de radiação

Fosforescência: materiais que emitem luz após alguns segundos ou

horas após a incidência de radiação

Noções sobre Ondas

Onda: Perturbação que se propaga transportando energia

Onda mecânica Onda eletromagnética

Noções sobre Ondas

Tipos de Ondas

Onda mecânicaOnda que precisa de um meio

material para se propagar

Onda eletromagnéticaNão precisam de um meio material para se propagar

CARACTERÍSTICAS DE UMA ONDA

Representação de uma onda

eletromagnética

Comprimento de onda ( λ ): É a distância entre duas cristas consecutivasUnidades: metro e submúltiplos do metro, por exemplo nm(nanômetro)

Freqüência (υ ): Número de oscilações por unidade de tempo.Unidade: Hertz ( Hz), que equivale a uma oscilação por segundo.

Velocidade das ondas eletromagnéticas

V = 300.000 Km/s

V = λ. f λ f = K(constante)

Quanto maior a freqüência e menor o comprimento de onda, maior a energia da onda.

E = h.f h = constante de Planck

Ondas eletromagnéticas

Velocidade de propagação

Frequência(f)

Comprimento de onda(ʎ)

Constante Inversamente proporcionais

têm

que, noVácuo, é

são grandezas

O espectro contínuo da luz solar

O espectro contínuo da luz solar

O que significa cada cor do

espectro contínuo?

Existem outras ondas

eletromagnéticas que não

conseguimos enxergar?

Ondas eletromagnéticas

Microondas Raios infravermelho

Raios ultravioleta

Exemplos de ondas eletromagnéticas do nosso cotidiano

EXEMPLOS DE ONDAS ELETROMEGNÉTICAS EM NOSSO COTIDIANO

EXEMPLOS DE ONDAS ELETROMEGNÉTICAS EM NOSSO COTIDIANO

Como são os espectros emitidos pelos átomos?

Espectro contínuo da luz brancaEspectro descontínuo emitido

pelo Hidrogênio

Espectros descontínuos – Os elétrons só emitem energia de determinadas frequências

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ESPECTROS ATÔMICOS A IMPRESSÃO DIGITAL DOS

ÁTOMOS

Interpretação das linhas espectrais

Cada linha espectral significa uma certa quantidade de energia emitida pelo elétron; Segundo Max Planck a energia dos elétrons é emitida em pacotes, que foram chamados de quantum; Planck concluiu que a energia dos elétrons correspondia a um número inteiro de quantum( plural quanta); Bohr chamou este número inteiro de quantum de Camadas ou níveis de energia.

E = h.f h = constante de Planck

O modelo atômico de Bohr

Energia Aumenta

(UFPR - 2009) Segundo o modelo atômico de Niels Bohr, proposto em 1913, é correto afirmar:

a) No átomo, o elétron pode assumir qualquer valor de energia.b) Quando um elétron passa de um estado estacionário de baixa energia para um de alta energia, há a emissão de radiação (energia).

c) O elétron pode assumir qualquer estado estacionário permitido sem absorver ou emitir radiação.

d) No átomo, a separação energética entre dois estados estacionários consecutivos é sempre a mesma.

e) No átomo, somente é permitido ao elétron estar em certos estados estacionários, e cada um desses estados possui uma energia fixa e definida.

O efeito fotoelétrico

Albert Einsteinprêmio Nobel de Física - 1921

A incidência de radiação de frequência adequada sobre uma placa de metal, pode arrancar elétrons da mesma

(Unimontes MG/2009) O efeito fotoelétrico ocorre quando uma radiação eletromagnética, por exemplo a ultravioleta, incide sobre uma placa metálica, provocando a emissão de elétrons por essa placa, como mostra a figura a seguir. Esse efeito tem aplicações importantes em sistemas como alarmes, portões eletrônicos, etc.

a) o elétron deve receber uma energia mínima suficiente para sua emissão da placa metálica.b) a emissão de elétrons que estiverem mais próximos do núcleo requer radiação mais energética.c) a quantidade de energia, para que ocorra o efeito fotoelétrico, é a mesma para qualquer metal.d) a radiação absorvida, em parte, é convertida em energia cinética pelo elétron que foi emitido.

O efeito fotoelétrico foi também utilizado por Bohr para propor seus postulados. Relacionando tal efeito com o modelo atômico proposto por Bohr, é INCORRETO afirmar que

Distribuição Eletrônica em Camadas

Regras práticas válidas apenas para os elementos representativos

(famílias A da Tabela Periódica):

Camadas K L M N O P Q

Nº Máximo de 2 8 18 32 32 18 8elétrons

Quando um nível estiver preenchido, colocar os próximos elétrons no nível imediatamente seguinte.

O último nível só pode conter de um até oito elétrons; o penúltimo nível, oito ou dezoito elétrons.

Ex: 11Na: K L 2 9

Cl (Z=17) : K L M 2 8 7

Colocar os elétrons nos níveis em ordem crescente de energia.

Na : K L M 2 8 1

Ba (Z=56) : K L M N 2 8 18 28

Ba (Z=56) : K L M N O 2 8 18 18 10

Ba (Z=56) : K L M N O P 2 8 18 18 8 2

Subníveis de energia

Modelo de Sommerfeld - 1915

Subníveis Nº Máximo de elétrons

s(sharp) 2

p(principal) 6

d(difuso) 10

f(fundamental) 14

Ordem crescente de energia dos subníveis :

s p d f

AUMENTA ENERGIA

Ordem de energia dos subníveis:

1s>2s>2p>3s>3p>4s>3d>4p>5s>4d>5p>6s>4f>5d > 6p>7s>5f >6d>7p

Diagrama de Linus Pauling

Escreva a distribuição eletrônica:

Na11

1s2 2s2 2p6 3s1

K = 2 L=8 M=1

O que é camada de valência?

É a última camada, a mais afastada do núcleo e que apresenta maior número de nível.

Camada de valência do Na é 3s1 ou camada M

Cl17

1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

K = 2 L=8 M=7

Camada de valência: 3s2 3p5 ou M

Número de elétrons na camada de valência: 7(sete)

Subnível de maior energia: 3p5