domingo, 6 de abril de 2014

Modelos Atômicos


Modelos Atômicos - Formas de representar idéias ou teorias para explicar os fenômenos atômicos.

A palavra átomo é de origem grega e surgiu em 450 a.c. sendo uma colaboração dos filósofos Demócrito e Leucipo e significa "A - não e tomos - parte" ,ou seja, partícula indivisível.


    

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1. Modelo de dalton - Modelo da Bola de Bilhar;
2. Modelo de Thomson - Modelo do Pudim de Passas;
3. Modelo de Rutherford - Modelo Planetário;
4. Modelo de Rutherfod/Bohr - Modelo das Órbitas Circulares;
5. Modelo com (De Bloglie, Planck, Einstein, Heisenberg e Schodinger) - Modelo da Nuvem Eletrônica;






O primeiro modelo atômico foi o modelo de Dalton, chamado de modelo da bola de bilhar, que ele utilizou para explicar as leis de Proust e Lavoisier.



Modelo de Thomson foi chamado de Modelo do pudim de Passas ele explicava  a existência de partículas negativas, futuramente chamadas de elétrons, dispersas em um fluído positivo



Modelo de Rutherford chamado de Modelo Planetário explicava as partículas descobertas elétrons ( e ) com carga negativa  e prótons ( P ) com carga positiva e definia a existência de dois espaços eletrosfera e núcleo.



Modelo de Rutherford / Bohr chamado de modelo das órbitas Circulares, ele surgiu para explicar o postulado de Bohr e o Salto Quântico;


Vamos Pensar um Pouco!

O modelo anterior de Rutherford havia um erro e foi muito criticado por Bohr, pois, se os elétrons girassem ao redor do núcleo emitiriam energia, então, eles deveriam perder energia e acabariam por cair no núcleo. Isto é evidente que não poderia ocorrer, porque o átomo é uma estrutura estável. 



O erro de Rutherfor foi de não ter explicado as forças de interação envolvendo a  Ep - Energia potencial (F) e a Ec - Energia cinética (V) entre as partículas de modo adequado a interpretação do fenômeno. Veja o desenho abaixo



Em = Ep + Ec ( Fórmula da Energia Mecânica clássica)

Diagrama da velocidade e aceleração (Clique em cima)


Atenção!

A teoria da Mecânica Clássica não se adequou para justificar o modelo, apresentava dificuldades para esclarecer o fenômeno. O cientista Bohr pode auxiliar com uma nova concepção conhecida como física Quântica.

Veja outros comentários esclarecedores.

Falha no modelo de Rutherford

A falha do modelo de Rutherford é mostrada pela teoria do electromagnetismo, de que toda partícula com carga elétrica submetida a uma aceleração origina a emissão de uma onda electromagnética. O elétron em seu movimento orbital está submetido a uma aceleração centrípeta e, portanto, emitirá energia na forma de onda eletromagnética. Essa emissão, pelo Princípio da conservação da energia, faria com que o elétron perdesse energia cinética e potencial, caindo progressivamente sobre o núcleo, fato que não ocorre na prática. A falha foi corrigida pelo modelo atômico de Bohr, de seu aluno e colega de trabalho Niels Bohr, que dizia que considerava a ideia de um modelo atômico planetário bonita demais para estar errada. Assim, com o auxílio das descrições quânticas da radiação eletromagnética propostas por Albert Einstein e Max Planck, conseguiu completar a teoria de Rutherford, ficando assim conhecida como modelo atômico de Rutherford/Bohr. Fonte:.wikipedia

Hoje sabemos que há algo errado com a física clássica, tanto que ela não é adequada para descrever o que ocorre em escala atômica. As leis da física clássica são excelentes para descrever o movimento de objetos grandes, de galáxias a mosquitos, mas são completamente insatisfatórias quando aplicadas a partículas tão pequenas quanto elétrons.




A primeira tentativa importante para desenvolver um novo modelo atômico não clássico, com auxílio das descrições quânticas foi feito por Niels Bohr, um físico dinamarquês. Embora seu modelo não fosse um sucesso completo e tenha sido efetivamente descartado por 20 anos, ele introduziu alguns conceitos revolucionários que conduziram finalmente ao desenvolvimento do modelo moderno da estrutura atômica seria encontrada na natureza da luz emitida pelas substancias a temperaturas altas ou sob influencia de uma descarga elétrica. Mais especificamente, Bohr acreditava que esta luz era produzida quando elétrons nos átomos sofriam alterações de energia. Mais adiante, examinaremos algumas das características da luz e outras formas de energia radiante.
Fonte: http://axeiciencia.blogspot.com.br/

Postulado de Bohr

Bohr elaborou uma nova teoria sobre a distribuição e movimentação dos elétrons. Esta teoria fundamenta-se em três pensamentos:

1) Os elétrons descrevem ao redor do núcleo órbitas circulares, com energia constante, chamam-se órbitas circulares;
2) Os elétrons movimentam-se nas órbitas estacionárias e, nesse movimento, não absorvem nem perdem energia espontaneamente;
3) Quando um elétron recebe energia externa, ele salta para outra órbita (Salto Quântico). Após receber essa energia, o elétron tende a voltar a sua órbita original, devolvendo a energia recebida (na forma de luz ou calor), definindo assim o salto quântico.


                   


Apesar  de permitir uma melhor compreensão do átomo, o modelo de Rutherford/Bohr não é perfeito; As principais restrições, são:

- O elétron, na verdade, não apresenta trajetória circular ou elíptica ao redor do núcleo, como um satélite;
- Ele não explica por que o elétron  apresenta energia constante;
- Ele não explica satisfatoriamente a eletrosfera de átomos com muitos átomos.

Atenção!  

Órbitas Circulares - são caminhos percorridos pelos elétrons em torno do núcleo;



Teoria do Salto Quântico


O elétron recebe energia externa, salta para a órbita mais externa  e ao cessar a energia ele retorna a sua órbita anterior, emitindo a energia anteriormente absorvida em forma de ondas eletromagnéticas (Luz). Quando o elétron passa de uma órbita para outra, absorve e/ou emite um quantum de energia. 




Teoria dos Quanta foi formulada por Max Planck em 1900, e afirma que a emissão e absorção de energia eletromagnética dos corpos se dá através de "pacotes" contínuos de energia, ao contrário do que sustenta a teoria ondulatória clássica, que prevê a distribuição uniforme da energia através de ondas.
Cada pacote de energia (quantum) possuiria uma quantidade de energia bem definida, dada por: E=hf, onde f e a freqüência da onda e h a constante de Planck. Hoje o "quanta" que antes foi tido como um pacote, é a partícula mediadora de força chamada Fóton.
Fonte: wikipedia

Por momento é só, me esperem eu retornar e teremos mais algumas informações.
Logo falaremos sobre o Modelo de átomo atual.