O que acontece com um elétron quando ele se move em uma órbita estacionária?

Índice

  • 1 O que o elétron faz para retornar a sua órbita de origem?
  • 2 Quais os três postulados de Bohr?
  • 3 O que significa um salto quântico?
  • 4 Quantos são os postulados de Bohr?
  • 5 O que são as raias no espectro atômico do hidrogênio?
  • 6 Por que os elétrons ficam em órbitas?
  • 7 Qual a energia necessária para saltar de órbita para outra?
  • 8 Por que os elétrons emitem radiações?

Ao retornar a sua orbita de origem, o elétron emite, na forma de ondas eletromagnéticas, a mesma quantidade de energia absorvida.

Quais os três postulados de Bohr?

Postulados de Bohr Os elétrons percorrem órbitas circulares ao redor do núcleo, denominadas órbitas estacionárias. Cada órbita circular apresenta uma energia constante. Logo, os elétrons não absorvem nem emitem energia ao descreverem uma órbita estacionária.

Quais os postulados de Bohr sobre o hidrogênio?

Os elétrons se movimentam em órbitas circulares ao redor do núcleo atômico que está no centro. Um quantum de energia é absorvido ou emitido, quando os elétrons se transportam de uma órbita para outra.

O que significa um salto quântico?

Princípio utilizado nas ciências modernas, o salto quântico acontece quando o elétron recebe certa quantidade de energia e salta de um nível mais baixo para um mais alto ou quando perde energia e vai a um nível inferior.

Quantos são os postulados de Bohr?

O modelo atômico de Bohr foi descrito através de quatro postulados, citados a seguir: 1- Um elétron em um átomo se move em órbita circular ao redor do núcleo sob a influência da atração coulombiana entre o elétron e o núcleo, obedecendo às leis da mecânica clássica.

Quais são os postulados do modelo atômico proposto por Bohr quais avanços são alcançados É quais são os pontos negativos do modelo atômico de Bohr?

Dessa forma, Niels Bohr desenvolveu seu modelo atômico partindo de quatro postulados: Postulado 1: os elétrons rodeiam o núcleo atômico em órbitas estacionárias de níveis de energias quantizados. Postulado 3: o elétron absorve energia e pula para um nível mais excitado. …

O que são as raias no espectro atômico do hidrogênio?

O espectro do hidrogênio tem quatro raias mais ou menos intensas que são visíveis aos nossos olhos e várias outras que não são. A figura abaixo mostra as quatro linhas visíveis. Cada raia tem um nome de batismo dado pelos espectroscopistas: a vermelha, por exemplo, é a raia H.

Por que os elétrons ficam em órbitas?

Isso ocorre porque, conforme mencionado, o modelo atômico de Rutherford-Bohr diz que os elétrons ficam em órbitas com determinada quantidade de energia. Quando um desses elétrons recebe energia (como por meio do calor), ele salta de uma órbita de menor energia para uma órbita de maior energia, ficando em um estado excitado.

Qual a energia correspondente a cada órbita?

A energia correspondente a cada órbita foi calculada por Bohr, veja como podemos chegar ao mesmo resultado: A força elétrica atua como uma força centrípeta, sendo assim temos: A energia cinética do elétron é dada por E c = ½ mv². De onde tiramos que: Não pare agora…

Qual a energia necessária para saltar de órbita para outra?

Dessa forma, a não ser que receba exatamente a quantidade de energia necessária para saltar de uma órbita para outra, mais afastada do núcleo, o elétron permanecerá em sua órbita indefinidamente. A energia correspondente a cada órbita foi calculada por Bohr, veja como podemos chegar ao mesmo resultado:

Por que os elétrons emitem radiações?

* Os elétrons emitem radiações: Sabe quando cai um pouco de sal na chama do fogão e a cor fica um amarelo bem intenso? Isso ocorre porque, conforme mencionado, o modelo atômico de Rutherford-Bohr diz que os elétrons ficam em órbitas com determinada quantidade de energia.

O modelo atômico de Bohr foi uma tentativa de aplicar as idéias de quantização de Planck e Einstein ao modelo nuclear de Rutherford. Com o referencial fixo no núcleo do átomo, o modelo está baseado nas seguintes hipóteses:

  1. O movimento do elétron ao redor do núcleo atômico é descrito pelas leis de Newton.
  2. O elétron pode ocupar apenas certas órbitas especiais ao redor do núcleo. Estas órbitas são determinadas impondo que o módulo do momentum angular do elétron ao redor do núcleo só pode ter valores múltiplos inteiros da constante de Planck dividida por 2π:

              L = (h/2π) n          [n = 1, 2, 3, … ∞]

  3. As órbitas são estacionárias. Os estados atômicos correspondentes são estados estacionários.
  4. O átomo pode passar de um estado estacionário para outro por emissão ou absorção de radiação eletromagnética com freqüência dada por:

              ν = |ΔE|/h

    em que |ΔE| é o módulo da diferença de energia entre os estados estacionários.

A primeira suposição não apresenta qualquer problema de aceitação e estipula, apesar das outras características estranhas do modelo, um comportamento newtoniano clássico usual para o elétron nas órbitas estacionárias. A segunda suposição não tem qualquer justificativa a não ser o sucesso do modelo. A terceira suposição aparece para evitar o dilema da emissão de radiação eletromagnética pelo elétron no seu movimento acelerado ao redor do núcleo, que levaria ao colapso do átomo. A quarta suposição é a mais estranha para a Física Clássica porque não especifica o mecanismo de passagem do elétron de uma órbita estacionária para outra.

Vamos discutir os raios das órbitas possíveis para o elétron e as correspondentes energias dos estados estacionários do átomo.

Consideremos um átomo com número atômico Z, formado por um núcleo com carga positiva Ze e um elétron com massa m e carga elétrica − e. Num referencial inercial fixo no núcleo, o elétron tem uma órbita circular. Igualando o módulo da força centrípeta ao módulo da força eletrostática que atua sobre o elétron, temos:

mv2/R = Ze2/4πε0R2

em que v representa o módulo da velocidade do elétron e R, o raio da sua órbita.

O módulo do momentum angular de um elétron de massa m, numa órbita circular de raio R ao redor do núcleo, é dado pela expressão: L = mvR. No modelo de Bohr, o módulo do momentum angular do elétron numa órbita estacionária deve ter valores múltiplos inteiros de h/2π. Portanto, podemos escrever, para a n-ésima órbita:

mvnRn = (h/2π)n          [n = 1, 2, 3, … ∞]

O número inteiro n, que especifica a órbita ou o estado estacionário do átomo, é chamado de número quântico.

Isolando v nesta expressão e substituindo na anterior, obtemos:

Rn = (εoh2/mπZe2) n2          [n = 1, 2, 3, … ∞]

Segundo o modelo de Bohr, as únicas órbitas possíveis para o elétron que gira ao redor do núcleo são aquelas com raios dados por essa expressão.

O que acontece com um elétron quando ele se move em uma órbita estacionária?

A figura (a) representa as primeiras órbitas com os raios em escala. A figura (b) ilustra os processos de emissão e absorção de radiação eletromagnética pelo átomo.

Por outro lado, como o referencial está fixo no núcleo atômico, ele tem velocidade nula. Desse modo, a energia cinética do átomo é a energia cinética do elétron. Se o elétron se move na n-ésima órbita:

Kn = ½mvn2 = Ze2/8πεoRn

Nesse contexto, é conveniente tomar a energia potencial atômica como sendo nula quando o elétron está a uma distância infinita do núcleo. Assim, a energia potencial do átomo, quando o elétron está na n-ésima órbita fica:

Un = − Ze2/4πεoRn

e levando em conta a expressão demonstrada acima para Rn, a energia total do átomo de um elétron, num referencial fixo no núcleo, quando o elétron está na n-ésima órbita, pode ser escrita:

En = − [mZ2e4/8εo2h2](1/n2) [n = 1, 2, 3, … ∞]

Segundo o modelo de Bohr, estas são as energias possíveis para o átomo, associadas às órbitas possíveis para o elétron que gira ao redor do núcleo.

O modelo atômico de Bohr é um modelo semi-clássico porque envolve tanto conceitos da Física Clássica quanto conceitos da Física Quântica. Num modelo puramente quântico, não podemos falar em uma energia bem definida para cada órbita e também não podemos falar em órbitas para os elétrons ao redor do núcleo atômico.

Princípio de Exclusão de Pauli

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O que acontece com o elétron quando se move em uma órbita estacionária?

De acordo com Niels Bohr, os elétrons giram em torno do núcleo do átomo, que está em repouso, em órbitas circulares especiais chamadas de órbitas estacionárias. Esses elétrons ao receberem uma energia externa (fótons) armazenam esse quantum de energia e saltam para uma órbita mais externa.

O que acontece com um elétron quando ele absorve energia?

Quando um elétron absorve certa quantidade de energia, salta para uma órbita mais energética. Quando ele retorna à sua órbita original, libera a mesma quantidade de energia, na forma de onda eletromagnética.

O que é necessário acontecer para que um elétron passe de uma posição órbita menos?

Os elétrons não possuiriam, portanto, a capacidade de ocupar estados intermediários de energia. Os elétrons localizados em órbitas mais afastadas do núcleo possuiriam maiores valores de energia. Ao absorver certa quantidade de energia, o elétron deve saltar para uma órbita mais energética.

Como são mantidos os elétrons em suas órbitas dos átomos?

Localizam-se numa região em torno do núcleo (Eletrosfera) na qual os elétrons são mantidos em órbitas em torno do núcleo, atraídos pela sua carga positiva. Cada átomo pode possuir até 7 órbitas .