Um núcleo pequeno, carregado positivamente, cercado por elétrons em órbitas quantizadas

O primeiro modelo atômico da era moderna foi proposto por Dalton, que considerava os átomos como esferas maciças e indivisíveis. A descoberta dos elétrons, partículas subatômicas de carga elétrica positiva, fez os cientistas provarem que o átomo era divisível, abrindo espaço para uma nova ideia, um modelo que ficou conhecido como pudim de passas, atribuído ao físico Rutherford. Esse modelo duro alguns anos, até que o cientista Böhr propôs um modelo no qual os elétrons giravam ao redor de um núcleo com energia variável, ao percorrer uma órbita fixa. A partir desses elétrons, os átomos poderiam se unir para formar compostos em um fenômeno conhecido como ligação química, que ocorria em busca de aumentar a energia do sistema e com isso adquirir estabilidade.
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O texto Átomo de Rutherford mostrou que, segundo os estudos desse cientista, um modelo atômico que explicaria as propriedades da matéria seria que o átomo é composto de um pequeno núcleo positivo (constituído por prótons e nêutrons) onde está inserida a massa praticamente total do átomo, envolta de uma região denominada eletrosfera onde os elétrons ficam girando.

No entanto, o modelo atômico de Rutherford possuía alguns erros. Por exemplo, o elétron possui carga negativa, portanto, se ele girasse ao redor do núcleo, que é positivo, ele iria perder energia na forma de radiação, com isso, suas órbitas iriam diminuir gradativamente e os elétrons iriam adquirir um movimento espiralado, acabando por se chocar com o núcleo.

Mas isso não ocorre na prática. Por isso, em 1913, o cientista Niels Bohr (1885-1962) propôs um modelo que se baseou no modelo de Rutherford, apenas aprimorando-o, por isso ele passou a ser chamado de modelo atômico de Rutherford-Bohr.

Bohr se baseou também na teoria quântica da energia de Max Planck e nos espectros de linhas dos elementos para criar os seguintes princípios fundamentais:

1. Os elétrons não se movem aleatoriamente ao redor do núcleo, mas sim em órbitas circulares, sendo que cada órbita apresenta uma energia bem definida e constante (nível de energia) para cada elétron de um átomo. Quanto mais próximo do núcleo, menor a energia do elétron, e vice-versa;
2. Os níveis de energia são quantizados, ou seja, só são permitidas certas quantidades de energia para o elétron cujos valores são múltiplos inteiros do fóton (quantum de energia);
3. Para passar de um nível de menor energia para um de maior energia, o elétron precisa absorver uma quantidade apropriada de energia. Quando isso ocorre, dizemos que o elétron realizou um salto quântico e atingiu um estado excitado. Esse estado é instável e quando o elétron volta para o seu nível de energia original (estado fundamental), ele libera a energia que havia absorvido na forma de onda eletromagnética.

Esse último postulado explica porque os fogos de artifício emitem cores diferentes. Cada sal presente nos fogos de artifício possui um cátion de elementos químicos diferentes. Quando são aquecidos, os elétrons desses elementos saltam de nível de energia, mas quando voltam para o nível original, eles emitem a energia que foi absorvida na forma visível. Cada cor corresponde a uma quantidade de energia característica. Por exemplo, se usarmos um sal de cobre veremos a cor azul, já se usarmos um sal de bário, a cor emitida será a verde e assim por diante. Outras cores podem ser vistas no texto Química dos Fogos de Artifício.

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Os níveis de energia para os átomos dos elementos conhecidos são no máximo 7 e são representados pelas letras K, L, M, N, O, P, e Q.

* Crédito da imagem: Antonio Abrignani e Shutterstock.com.

VestibularEdição do vestibular

Disciplina

(UDESC 2015)

Há 130 anos nascia, em Copenhague, o cientista dinamarquês Niels Henrick Davis Bohr cujos trabalhos contribuíram decisivamente para a compreensão da estrutura atômica e da física quântica. A respeito do modelo atômico de Bohr, assinale a alternativa correta.

A

Os átomos são, na verdade, grandes espaços vazios constituídos por duas regiões distintas: uma com núcleo pequeno, positivo e denso e outra com elétrons se movimentando ao redor do núcleo.

B

Os elétrons que circundam o núcleo atômico possuem energia quantizada, podendo assumir quaisquer valores.

C

É considerado o modelo atômico vigente e o mais aceito pela comunidade científica.

D

Os saltos quânticos decorrentes da interação fóton-núcleo são previstos nesta teoria, explicando a emissão de cores quando certos íons metálicos são postos em uma chama (excitação térmica).

E

Os átomos são estruturas compostas por um núcleo pequeno e carregado positivamente, cercado por elétrons girando em órbitas circulares.

O que diz a teoria do modelo atômico de Rutherford Bohr?

Qual foi a ideia de Bohr?

Qual foi a conclusão de Bohr?

Qual e o modelo de Rutherford?