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.
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
Só são permitidas órbitas cuja quantidade de movimento angular satisfaça
e a emissão ou absorção de luz ocorre quando o elétron “salta” de uma órbita
para
, emitindo ou absorvendo um fóton de energia
Passo 4
Limitações e problemas do modelo de Bohr:
- É ad hoc: as órbitas estacionárias e a quantização do momento angular não derivam de princípios mais gerais, mas sim são postulados.
- Só explica corretamente o espectro do átomo de hidrogênio (átomos hidrogenoides), falhando para átomos multieletrônicos.
- Não explica intensidades das linhas, regras de seleção, nem efeitos de estrutura fina, Zeeman ou Stark.
- 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 , e a radiação surge de transições entre esses níveis com
.
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.
Hipótese 2: só são permitidas órbitas com momento angular quantizado
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.