Modelo de Bohr

O modelo atómico de Rutherford dizia que as cargas negativas se moviam em órbitas circulares em torno das cargas positivas, isto é, do núcleo atómico.

Observou-se que esse modelo era contraditório à teoria electrodinâmica, pois os electrões não emitiam radiação electromagnética durante o seu movimento.

Niels Bohr encontrou a explicação para o fenómeno através da incorporação da teoria quântica de Max Planck no modelo atómico de Rutherford.

No modelo de Bohr os electrões só podem ter certas quantidades de energia, isto é, a energia do electrão está quantizada.

Os electrões pertencentes a um dado nível de energia não podem emitir radiação electromagnética, a não ser que os mesmos transitassem para um nível de energia mais alto, através de absorção de radiação, absorção de um fotão, e, posteriormente, regressassem ao estado inicial, emitindo radiação através da emissão de um fotão.

A energia absorvida ou emitida deve ser igual à diferença de energia entre a energia dos estados final e inicial do electrão.

Isto explica porque os átomos só podem absorver ou emitir em determinadas frequências e, portanto, no vazio, ou no ar, em determinados comprimentos de onda.

O modelo de Bohr representa os níveis atómicos de energia, como níveis discretos de energia, em analogia com as órbitas dos planetas em torno do Sol, isto é, cada electrão descreve uma órbita própria e bem definida, a que corresponde uma distância bem definida relativamente ao núcleo atómico, e, consequentemente, um valor bem definido de energia.

 

 

Regras a considerar para a aplicação do modelo de Bohr a átomos polielectrónicos

1ª ) O número de electrões por nível de energia, ou camada electrónica, pode ser obtido através da relação , em que n é o número quântico principal, que traduz o nível de energia em que os electrões se encontram.

2ª ) No primeiro nível de energia o número máximo de electrões é 2.

3ª ) No último nível de energia só podem existir, no máximo, 8 electrões, electrões de valência, excepto se o último nível coincidir com o primeiro, e aí, o número máximo de electrões é 2.

 

Representação esquemática do átomo de sódio , segundo o modelo de Bohr

As camadas electrónicas representadas por K, L e M correspondem aos níveis de energia 1, 2 e 3.

É de notar que, numa representação esquemática, estará representada a duas dimensões uma realidade tridimensional, o que implica que os electrões que, aparentemente, "vemos" a descrever a mesma órbita, na realidade descreveriam órbitas próprias, e teríamos órbitas circulares diferentes inscritas em esferas concêntricas.

Uma visão mais completa e abrangente do átomo "mostra-nos" os electrões como nuvens de probabilidade onde a órbita é meramente a distância mais provável ao núcleo, evoluindo assim do conceito de órbita para o conceito de orbital.

Então, para o átomo de sódio teremos, em vez da distribuição electrónica , a distribuição , em que s e p são orbitais que descrevem diferentes casos de probabilidade de encontrar os electrões em cada nível. No 1º nível só existe uma orbital do tipo s, com 2 electrões, no 2º nível, dividido em dois subníveis, existem orbitais do tipo s e p, com um total de 8 electrões, e, no 3º nível podem existir três tipos de orbitais, s, p e d, que podem acomodar um total de 18 electrões, exceptuando o caso de ser o último nível, em que só pode levar 8 electrões.

A energia dos electrões nos níveis, e subníveis, de energia considerados, correspondentes às orbitais referidas, é dada conhecendo a respectiva energia de remoção, relembrando que a energia de remoção de um electrão é simétrica da energia desse mesmo electrão no átomo, uma vez que a energia de remoção é a energia fornecida para remover o electrão do átomo, colocando-o em repouso e fora da acção do núcleo atómico, isto é, com energia igual a zero.