Quais as duas principais hipóteses da teoria de Bohr sobre a estrutura atômica? O que está errado no modelo atômico de Bohr?

Passo 1

O enunciado pede para expor as duas hipóteses fundamentais do modelo atômico de Bohr e, em seguida, apontar o que há de incorreto nesse modelo. O conteúdo envolve a física atômica clássica / quântica elementar, especialmente os postulados de Bohr para o átomo de hidrogênio.

Passo 2

Primeira hipótese (órbitas estacionárias):
Bohr supôs que o elétron descreve órbitas circulares ao redor do núcleo sujeitas apenas à força de Coulomb e, nessas órbitas permitidas, o elétron não irradia energia, mesmo sendo uma carga acelerada. Assim, existem estados estacionários onde a energia do átomo é constante.

Passo 3

Segunda hipótese (condição de quantização e transições):
Só são permitidas órbitas cuja quantidade de movimento angular satisfaça
m v r = nhbar, n=1,2,3,dots
e a emissão ou absorção de luz ocorre quando o elétron “salta” de uma órbita ni para nf, emitindo ou absorvendo um fóton de energia
De<a E = Eni-Enf = hnu

Passo 4

Limitações e problemas do modelo de Bohr:
  1. É ad hoc: as órbitas estacionárias e a quantização do momento angular não derivam de princípios mais gerais, mas sim são postulados.
  2. Só explica corretamente o espectro do átomo de hidrogênio (átomos hidrogenoides), falhando para átomos multieletrônicos.
  3. Não explica intensidades das linhas, regras de seleção, nem efeitos de estrutura fina, Zeeman ou Stark.
  4. É incompatível com a mecânica quântica de onda e com o princípio da incerteza de Heisenberg.

Resposta

Hipótese 1: existem órbitas circulares estacionárias em que o elétron não irradia energia.
Hipótese 2: só são permitidas órbitas com momento angular quantizado mvr=nhbar, e a radiação surge de transições entre esses níveis com hnu=De<a E.
O modelo de Bohr está errado porque se baseia em postulados ad hoc, só funciona para hidrogênio, não trata multieletrônicos, nem intensidades, nem efeitos finos, e contraria a mecânica quântica de onda.

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