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:
L = n\hbar,\quad n = 1,2,3,\dots
– Em transições entre essas órbitas, o átomo emite ou absorve um fóton cuja energia é
\Delta E = h\nu,
onde \Delta E é a diferença de energia entre os níveis.

Passo 3

Pontos positivos do modelo de Bohr:
  1. Explica com exatidão o espectro de linhas do átomo de hidrogênio, reproduzindo a fórmula de Rydberg.
  2. Introduz a ideia fundamental de quantização de energia, passo-chave para a mecânica quântica.
  3. Resolve o problema da instabilidade clássica (elétron não colapsa no núcleo nem emite energia de forma contínua).
  4. Fornece predições simples e numéricas para níveis de energia, facilitando cálculos iniciais.

Passo 4

Pontos negativos do modelo de Bohr:
  1. Não se aplica a átomos com mais de um elétron (átomos polieletônicos), falhando em prever seus espectros.
  2. Não explica intensidades relativas das linhas espectrais nem estruturas finas e hiperfinas.
  3. Baseia-se em órbitas bem definidas; a mecânica quântica moderna mostra que elétrons ocupam orbitais difusos, não trajetórias clássicas.
  4. 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.

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