Modelo De Borh

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS – ICEB QUÍMICA LICENCIATURA

100 anos do modelo atômico de Niels Bohr

Ouro Preto,

02 Dezembros de 2014

Resumo

Há exatamente um século, o físico dinamarquês Niels Bohr iniciaria a integração da física atômica com a teoria quântica, um caminho sem volta que levaria ao desvendamento dos mistérios dos componentes mais elementares da matéria. É o chamado modelo do átomo de Bohr. Este trabalho traz toda sua história, e poder comprovar a importância que o estabelecimento dos modelos quânticos teve no desenvolvimento cientifico e tecnológico.

Sumário

01 – Introdução----------------------------------------------------------------------------------------- 03

02 – As motivações para o modelo de atômico -------------------------------------------------- 05

03 – Bohr elabora seu modelo ----------------------------------------------------------------------- 07

04 – A recepção da comunidade científica ------------------------------------------------------- 10

05- A consolidação do modelo ---------------------------------------------------------------------- 12

06 – Aplicação do modelo atômico de Bohr ------------------------------------------------------ 15

07 – Modelo atômico atual ---------------------------------------------------------------------------16

08 –Conclusão ------------------------------------------------------------------------------------------ 19

09 – Referências Bibliográficas --------------------------------------------------------------------- 20

01 - Introdução:

Niels Henrik David Bohr nasceu no dia 7 de Outubro de 1885, em Copenhaga. Em 1903, Niels matriculou-se na Escola Secundária de Gammelholm. Mais tarde, Bohr entrou para a Universidade de Copenhaga, onde foi influenciado pelo Professor Christiansen, um físico profundamente original e altamente dotado, e acabou o seu mestrado em física em 1909 e o seu doutoramento em 1911.

Em 1912, Bohr, fazia estágio de pós-doutorado sob a orientação de Ernest Rutherford, onde elaborava sua teoria que seria publicada em junho de 1913. Mas antes de iniciar o pós-doutorado com Rutherford, Niels tentava faze-lo com Joseph John Thomson, em Cambridge, mas infelizmente teve uma grande decepção.

Como Bohr era estagiário de J.J, participou dos estudos dele sobre o átomo. Thomson foi quem descobriu os elétrons e seu modelo atômico ficou conhecido com pudim de passas, onde o pudim era a massa positiva do átomo e as passas eram os elétrons com carga negativa. Porém durante seu estudo Niels percebeu que ele havia se equivocado nos cálculos, mas J.J não lhe deu atenção, o que o deixou profundamente chateado, fazendo com que ele abandonasse o estagio com Thomson indo atrás de Rutherford.

Entre 1908 e 1911, Ernest realizara o famoso experimento com partículas alfa, cujos os resultados não condiziam com o modelo atômico de Rutherford. Com base neste experimento lançou seu modelo atômico, onde a parte positiva da matéria seria concentrada num pequeno volume, o núcleo atômico, enquanto a parte negativa, os elétrons, ficavam orbitando em volta do núcleo. Apesar de conseguir propor um modelo, Rutherford não tinha base para explicar como os átomos se mantinham ao redor do átomo, pois sua ideia ia contra a teoria da física clássica. Segundo ela 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.

Finalmente em março de 1912, Bohr procurou estender ao modelo atômico proposto por Rutherford os conceitos quânticos de Planck. Bohr acreditava que, utilizando a teoria quântica de Planck, seria possível criar um novo modelo atômico, capaz de explicar a forma como os elétrons absorvem e emitem energia radiante. Após uma brilhante carreira, Bohr morreu 18 de Novembro de 1962, vítima de uma trombose, aos 77 anos de idade.

02 – As motivações para o modelo de atômico

Paralelamente à busca de um modelo atômico satisfatório que conseguisse explicar alguns resultados experimentais do final do século passado (efeito Zeeman, efeito fotoelétrico, luminescência, etc.), os cientistas do começo de nosso século estavam também às voltas com explicações para as séries espectrais dos elementos químicos. Em seu estudo sobre a difração, Fraunhofer chegou a calcular o comprimento de onda de algumas linhas espectrais das 574 que ele próprio observara no espectro solar. Entre 1884 e 1885, Johann Jakob Balmer inventou uma fórmula para calcular a posição de dezenove das linhas de Fraunhofer, e todas na região do espectro visível do hidrogênio, hoje denominadas de série de Balmer. Segundo Mehra e Rechenberg, um amigo de Balmer, provavelmente Eduard Hagenbach, sabendo que Balmer era interessado em numerologia, indicou-lhe os comprimentos de onda de algumas linhas do espectro do hidrogênio para que ele descobrisse uma relação entre os mesmos.

Em 1890, Johannes Robert Rydberg expressou a fórmula de Balmer em termos do número de onda (inverso do comprimento de onda) e observou ainda que as posições das raias espectrais de alguns elementos (Na, K, Mg, Ca, Zn) apresentavam em seus cálculos um fator numérico constante, hoje conhecido como constante de Rydberg. Analisando os diversos trabalhos sobre espectroscopia (Henri Deslandres, 1887; Heinrich Kayser e Carl Runge, 1890; Arthur Schuster, 1896 e Arno Bergmann, 1907), além dos já citados, Walther Ritz, em 1908, formulou o princípio da combinação, segundo o qual a frequência de uma linha arbitrária de qualquer