Descrevas alguns pontos positivos e negativos do modelo de Bohr.
Passo 1
O enunciado pede para descrever alguns pontos positivos e negativos do modelo atômico de Bohr. Esse conteúdo faz parte de física atômica e introdução à mecânica quântica. Para resolver, precisamos entender os postulados básicos de Bohr e comparar seus resultados com experimentos e com a teoria quântica moderna.
Passo 2
O modelo de Bohr baseia-se em três postulados principais:
– As elétrons descrevem órbitas circulares fixas ao redor do núcleo sem radiar energia (órbitas estacionárias).
– O momento angular do elétron é quantizado:
– As elétrons descrevem órbitas circulares fixas ao redor do núcleo sem radiar energia (órbitas estacionárias).
– O momento angular do elétron é quantizado:
– Em transições entre essas órbitas, o átomo emite ou absorve um fóton cuja energia é
onde
é a diferença de energia entre os níveis.
Passo 3
Pontos positivos do modelo de Bohr:
- Explica com exatidão o espectro de linhas do átomo de hidrogênio, reproduzindo a fórmula de Rydberg.
- Introduz a ideia fundamental de quantização de energia, passo-chave para a mecânica quântica.
- Resolve o problema da instabilidade clássica (elétron não colapsa no núcleo nem emite energia de forma contínua).
- Fornece predições simples e numéricas para níveis de energia, facilitando cálculos iniciais.
Passo 4
Pontos negativos do modelo de Bohr:
- Não se aplica a átomos com mais de um elétron (átomos polieletônicos), falhando em prever seus espectros.
- Não explica intensidades relativas das linhas espectrais nem estruturas finas e hiperfinas.
- Baseia-se em órbitas bem definidas; a mecânica quântica moderna mostra que elétrons ocupam orbitais difusos, não trajetórias clássicas.
- É inconsistente com o princípio da incerteza de Heisenberg, pois pressupõe posição e momento exatos ao mesmo tempo.
Resposta
Positivos:
- Explica perfeitamente o espectro de hidrogênio e confirma a fórmula de Rydberg.
- Introduz o conceito de números quânticos e quantização de energia.
- Resolve a instabilidade atômica prevista pela física clássica.
- Permite cálculos numéricos simples dos níveis de energia.
Negativos:
- Incapaz de tratar átomos polieletônicos e prever seus espectros.
- Não aborda intensidades e efeitos finos/hiperfinos no espectro.
- Contradiz a visão de orbitais da mecânica quântica moderna.
- Violação do princípio da incerteza de Heisenberg.