Modelo Atômico de Bohr

No ano de 1913, o dinamarquês especialista em física atômica Niels Bohr (1885-1962) estabeleceu o modelo atômico sistema planetário que é usado atualmente.   

Bohr chegou a esse modelo baseando-se no dilema do átomo estável. Ele acreditava na existência de princípios físicos que descrevessem os elétrons existentes nos átomos. Esses princípios ainda eram desconhecidos e graças a esse físico passaram a ser usados.   

Bohr iniciou seus experimentos admitindo que um gás emitia luz quando uma corrente elétrica passava nele. Isso se explica pelo fato de que os elétrons, em seus átomos, absorvem energia elétrica e depois a liberam na forma de luz. Sendo assim, ele deduziu que um átomo tem um conjunto de energia disponível para seus elétrons, isto é, a energia de um elétron em um átomo é quantizada. Esse conjunto de energias quantizadas mais tarde foi chamado de níveis de energia.   

Com essas conclusões Bohr aperfeiçoou o modelo atômico de Rutherford e chegou ao modelo do átomo como sistema planetário, onde os elétrons se organizam na eletrosfera na forma de camadas.

Conceito de Bohr: 

Os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas fixas e definidas, chamadas camadas eletrônicas ou níveis de energia. 

As camadas da eletrosfera representam os níveis de energia da eletrosfera. São representadas pelas letras maiúsculas K, L, M, N, O, P e Q. 

Assim, as camadas K, L, M, N, O, P e Q constituem os 1º, 2º, 3º, 4º, 5º, 6º e 7º níveis de energia, respectivamente.

À medida que as camadas se afastam do núcleo, aumenta a energia dos elétrons nelas localizados.

Os elétrons tendem a ocupar as camadas mais próximas do núcleo e a última camada não pode conter mais do que oito elétrons.

A partir dessa descrição, é fácil deixar-se induzir por uma concepção de um modelo que lembra a órbita de um planeta, com elétrons orbitando ao redor do "núcleo-sol". 

Exercícios:

01. (UFRGS) Uma moda atual entre as crianças é colecionar figurinhas que brilham no escuro. Essas figuras apresentam em sua constituição a substância sulfeto de zinco. O fenômeno ocorre porque alguns elétrons que compõem os átomos dessa substância absorvem energia luminosa e saltam para níveis de energia mais externos. No escuro, esses elétrons retornam aos seus níveis originais, liberando energia luminosa e fazendo a figurinha brilhar. Essa característica pode ser explicada considerando-se o modelo atômico proposto por: 

a) Dalton. 

b) Thomson. 

c) Lavoisier. 

d) Rutherford. 

e) Bohr.

02. (Cefet-PR) Um dos grandes mistérios que a natureza propiciava à espécie humana era a luz. Durante dezenas de milhares de anos a nossa espécie só pôde contar com este ente misterioso por meio de fogueiras, queima de óleo em lamparinas, gordura animal, algumas resinas vegetais etc. Somente a partir da revolução industrial é que se pôde contar com produtos como querosene, terebintina e outras substâncias. Mas, mesmo assim, a natureza da luz permanecia um grande mistério, ou seja, qual fenômeno físico ou químico gera luz. Somente a partir das primeiras décadas do século XX é que Niels Bohr propôs uma explicação razoável sobre a emissão luminosa. Com base no texto, qual alternativa expõe o postulado de Bohr que esclarece a emissão luminosa? 

a) Os elétrons movem-se em níveis bem definidos de energia, que são denominados níveis estacionários. 

b) Ao receber uma quantidade bem definida de energia, um elétron “salta” de um nível mais externo para um nível mais interno. 

c) Um elétron que ocupa um nível mais externo “pula” para um nível mais interno, liberando uma quantidade bem definida de energia. 

d) Quanto mais próximo do núcleo estiver um elétron, mais energia ele pode emitir na forma de luz; quanto mais distante do núcleo estiver um elétron, menos energia ele pode emitir. 

e) Ao se mover em um nível de energia definida, um elétron libera energia na forma de luz visível.

03. Qual das alternativas a seguir indica corretamente o modelo atômico de Niels Bohr? 

a) Descobriu o tamanho do átomo e seu tamanho relativo. 

b) Os elétrons giram em torno do núcleo em determinadas órbitas. 

c) Modelo semelhante a um “pudim de passas” com cargas positivas e negativas em igual número. 

d) Modelo semelhante a um “sistema solar” em que o átomo possui um núcleo e uma eletrosfera. 

e) Átomos esféricos, maciços e indivisíveis.

04. Böhr estabeleceu em sua teoria atômica que os elétrons giram em 7 órbitas circulares denominadas níveis ou camadas ao redor do núcleo, como mostra a seguinte ilustração:    

Segundo Böhr, o átomo pode ter no máximo 7 camadas. Qual delas é a mais energética?  

a) camada K  

b) camada L  

c) camada N  

d) camada P  

e) camada Q

05. Assinale V (verdadeira) ou F (falsa) para as questões relacionadas ao átomo de Böhr:  

(   ) Quando o elétron recebe energia, salta para um nível mais energético.  

(   ) Quando o núcleo recebe energia, salta para um nível mais externo.  

(   ) Se um elétron passa do estado A para o estado B, recebendo X unidades de energia, quando voltar de B para A devolverá X unidades de energia na forma de ondas eletromagnéticas.  

(   ) Quando um elétron passa de um estado menos energético para outro mais energético, devolve energia na forma de ondas eletromagnéticas.

06. Escolha, dentre as alternativas, aquela que fornece as palavras corretas para preencher as lacunas vazias do enunciado relacionado ao modelo atômico estabelecido por Böhr.  

Quando um elétron absorve certa quantidade de ................., salta para uma órbita mais ....................... Quando ele retorna à sua órbita original, .................... a mesma quantidade de energia, na forma de ........................  

a) calor, energizada, libera, onda eletromagnética.  

b) energia, energética, absorve, onda eletromagnética.  

c) calor, energizada, absorve, luz.  

d) energia, energética, libera, onda eletromagnética.  

e) energia, externa, libera, luz.

07. O ilustre físico dinamarquês Niels Böhr aperfeiçoou o modelo atômico de Rutherford e estabeleceu um modelo a partir de seus próprios postulados, que estão relacionadas a seguir. Mas ATENÇÃO, alguns estão transcritos de forma incorreta.  

(11) Um elétron libera energia afastando-se do núcleo. Ao absorver energia, retorna para seu local anterior.  

(09) Elétrons, uma vez estáveis, não absorvem nem liberam energia. 

(17) Núcleo e elétrons se repelem mutuamente.  

(04) Os elétrons se organizam na eletrosfera na forma de 7 camadas.  

Dê a somatória das alternativas verdadeiras:  

a) 21  

b) 28  

c) 13  

d) 20

08. (UERJ) A figura a seguir foi proposta por um ilustrador para representar um átomo de Lítio 7Li3 no estado fundamental, segundo o modelo de Bohr.    

? elétron  ? próton  ? nêutron  

Constatamos que a figura está incorreta em relação ao número de:  

a) nêutrons no núcleo  

b) partículas no núcleo  

c) elétrons por camada  

d) partículas na eletrosfera

Fonte bibliográfica:

SILVA, Eduardo Roberto da & HASHIMOTO, Ruth R. Cursos Práticos Nova Cultural – Vestibular. Química

http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/o-atomo-bohr.htm

http://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-quimica/exercicios-sobre-modelo-atomico-bohr.htm

http://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-quimica/exercicios-sobre-Atomo-bohr.htm

Modelo Atômico de Bohr

Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr, ao estudar espectros de emissão de certas substâncias, modificou o modelo de Rutherford. 

No início do século XX era fato conhecido que a luz branca (luz solar, por exemplo) podia ser decomposta em diversas cores. 

Isso é conseguido fazendo com que a luz passe por um prisma. 

No caso da decomposição da luz solar obtém-se um espectro chamado espectro contínuo. 

Este é formado por ondas eletromagnéticas visíveis e invisíveis (radiação ultravioleta e infravermelho). Na parte visível desse espectro não ocorre distinção entre as diferentes cores, mas uma gradual passagem de uma para outra. O arco-íris é um exemplo de espectro contínuo onde a luz solar é decomposta pelas gotas de água presentes na atmosfera. Como a cada onda eletromagnética está associada certa quantidade de energia, a decomposição da luz branca produz ondas eletromagnéticas com toda e qualquer quantidade de energia.

No entanto, se a luz que atravessar o prisma for de uma substância como hidrogênio, sódio, neônio etc. será obtido um espectro descontínuo. Este é caracterizado por apresentar linhas coloridas separadas. Em outras palavras, somente alguns tipos de radiações luminosas são emitidas, isto é, somente radiações com valores determinados de energia são emitidas.

Baseado nessas observações experimentais, Bohr eleborou um novo modelo atômico cujos postulados são:

Na eletrosfera os elétrons não se encontram em qualquer posição. 

Eles giram ao redor do núcleo em órbitas fixas e com energia definida. 

As órbitas são chamadas de níveis de energia ou camadas eletrônicas, representadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q a partir do núcleo, ou níveis de energia representados pelos números 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7.

Os elétrons ao se movimentarem numa camada eletrônica não absorvem nem emitem energia.

Os elétrons de um átomo tendem a ocupar as camadas eletrônicas mais próximas do núcleo, isto é, as que apresentam menor quantidade de energia.

Um átomo está no estado fundamental quando seus elétrons ocupam as camadas menos energéticas.

Quando um átomo recebe energia (térmica ou elétrica), o elétron pode saltar para uma camada mais externa (mais energética). Nessas condições o átomo se torna instável. Dizemos que o átomo se encontra num estado excitado.

Os elétrons de um átomo excitado tendem a voltar para as camadas de origem. Quando isso ocorre, ele devolve, sob a forma de onda eletromagnética, a energia que foi recebida na forma de calor ou de eletricidade.

Esses postulados permitem explicar a existência dos espectros de emissão descontínuos: como o elétron só pode ocupar determinadas órbitas, as transições eletrônicas (ida e volta do elétron) ocorrem em número restrito, o que produz somente alguns tipos de radiação eletromagnética e não todas como no espectro contínuo.

O modelo atômico de Bohr foi elaborado para o átomo de hidrogênio, mas aplica-se com boa aproximação a todos os outros átomos.

Distribuição eletrônica

A maneira pela qual os elétrons se distribuem nas diferentes camadas ao redor do núcleo é chamada distribuição eletrônica. 

Para efetuarmos a distribuição eletrônica devemos obedecer a algumas regras, que são:

Em cada camada pode existir uma quantidade máxima de elétrons.

Camada eletrônica	K	L	M	N	O	P	Q
Nível de energia	1	2	3	4	5	6	7
Número máximo de elétrons	2	8	18	32	32	18	2

Os elétrons tendem a ocupar as camadas eletrônicas mais próximas do núcleo, isto é, as menos energéticas.

Essas ideias contribuíram para ampliar os conhecimentos sobre a estrutura dos átomos.

Fonte: Material de apoio ao currículo do Estado de São Paulo: Caderno do Professor, Química, Ensino Médio, 2ª Série. São Paulo: SE, 2014.

Fonte: SILVA, Eduardo Roberto da & HASHIMOTO, Ruth R. Cursos Práticos Nova Cultural – Vestibular. Química