O modelo atômico atual consegue resolver alguns problemas do átomo que Bohr não explicava. Comente sobre isto.

Passo 1

Beleza, aqui o enunciado pede pra gente falar de como o modelo atômico atual (ou quântico) resolve problemas que o Bohr não explicava. O conteúdo é “modelos atômicos” e “princípios de Mecânica Quântica”. Para resolver, a gente vai precisar lembrar o que o Bohr conseguiu e onde ele emperrou, e depois ver como a gente, usando a equação de Schrödinger e conceitos como orbital, número quântico e princípio da incerteza de Heisenberg, dá conta de tudo isso.

Passo 2

Primeiro, o modelo de Bohr: ele considerava elétrons girando em órbitas circulares ao redor do núcleo, com energia quantizada só pra níveis de energia En = -dfrac13,6 eVn^2. Isso explica bem as linhas do hidrogênio, mas…
  • Não serve pra átomos com mais de um elétron (não explica o hélio, por exemplo).
  • Não prevê a forma das linhas espectrais finas (estruturas hiperfinas, Zeeman, Stark).
  • Não fala nada sobre a probabilidade de encontrar um elétron num ponto do espaço.
    Ou seja, faltava teoria pra fenômenos mais complexos.

Passo 3

Aí entra o modelo quântico:
  1. A equação de Schrödinger independente do tempo: hat H,Psi( r) = E,Psi( r)
    onde hat H é o Hamiltoniano (energia cinética + potencial).
    2) A solução Psi( r) é a “função de onda” e seu quadrado |Psi|^2 dá a probabilidade de achar o elétron em cada ponto do espaço.
    3) Surgem quatro números quânticos (n,,l,,ml,,ms) que descrevem os orbitais (forma, energia e orientação).
    4) O princípio da incerteza de Heisenberg:
    De= hbar2explicando por que não podemos falar de órbitas bem definidas como no Bohr.

Passo 4

Como isso resolve os “furos” do Bohr?
  • Multi-elétrons: a equação de Schrödinger pode ser estendida (por métodos de aproximação) pra átomos com vários elétrons, levando em conta repulsão eletrônica e spin.
  • Linhas finas e splitting: a inclusão de termos de spin-órbita e interação magnética explica o efeito Zeeman e Stark, e a teoria de perturbações quânticas detalha essas separações finas no espectro.
  • Intensidade das linhas: usando traços de transição quântica (probabilidades de salto entre orbitais), a gente prevê que linhas são fortes ou fracas.
  • Forma dos “orbitais”: ao invés de órbitas circulares, temos “nuvens” (s, p, d…) que combinam bem com química e ligações covalentes.

Resposta

O modelo quântico, baseado na equação de Schrödinger, nos deu funções de onda e números quânticos que explicam a distribuição de elétrons no átomo, permitem tratar átomos com vários elétrons, justificam efeitos espectrais finos (Zeeman, Stark), predizem intensidades de linhas e respeitam o princípio de incerteza de Heisenberg—tudo isso sem depender das órbitas fixas que o Bohr usava.

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