Arquitetura atômica

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08/09/2021
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www.ufpi.br
Prof. Dr. Janildo Lopes 
Magalhães
e-mail: janildo@ufpi.edu.br
@Janildo_lopes
Universidade Federal do Piauí – UFPI
Centro de Ciências da Natureza – CCN
Departamento de Química
Química Geral e Inorgânica
U
F
P
I
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O modelo atômico atual é um modelo matemático-probabilístico
que se baseia em dois princípios:
I. Princípio da Incerteza de Heisenberg: é impossível determinar com
precisão a posição e a velocidade de um elétron num mesmo instante;
II. Princípio da Dualidade da Matéria de Louis de Broglie: o elétron
apresenta característica DUAL, ou seja, comporta-se como matéria e
energia sendo uma particula-onda.
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Comprimento de onda (10-19 m)
In
te
n
si
d
ad
e
 (
1
0
-1
2
m
)
Quando sólidos são aquecidos eles emitem radiação
Planck (1900): a quantidade mínima de energia radiante que um
objeto pode ganhar ou perder está relacionado com a frequência de
radiação.
A relação entre a energia e a frequência é
onde h é a constante de Planck (6,626 x 10-34 J s).
Quando o átomo de cobre é bombardeado com elétrons com alta
energia, raios X são emitidos. Calcule a energia (em joules) associada
ao fóton se o comprimento de onda dos raios X são de 0,154 nm.
E = 1,29 x10-15 J
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O átomo de Bohr
• Propôs que apenas órbitas de certos raios, correspondendo a
energias definidas, são “permitidas”
• Um elétron em uma destas órbitas:
Possui um estado de energia definido
Não irradia energia
Não cai em direção ao núcleo
As energias dos níveis permitidos são dadas por:
O modelo atômico de Bohr
Um átomo emite energia quando um elétron salta de uma órbita de 
maior energia para uma de menor energia
Emissão
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O modelo atômico de Bohr
Absorção
Um átomo absorve energia quando um elétron salta de uma órbita 
de menor energia para uma de maior energia
Quando uma alta tensão é aplicada a um gás contido num
tubo, luz de diferentes comprimentos de onda é emitida
O sódio emite luz amarela
Quando esta luz emitida atravessa um
prisma, apenas alguns comprimentos de
onda são transmitidos e o resultado é um
espectro de linhas
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Teste da chama
Quando a luz branca atravessa um prisma,
obtém-se um espectro contínuo de luz
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No espectro do gás hidrogênio, são 
observadas 4 linhas
As frequências correspondentes a 
estas linhas obedecem a uma 
relação
, onde n = 2, 3, 4
Rydberg generalizou a equação de Balmer para:
onde RH é a constante de Rydberg (1,096776 m
-1), n1 e n2 são 
números inteiros (n2 > n1)
1
�
= ��. �
2
1
��
� −
1
��
�
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Calcule o comprimento de onda da radiação emitida por um átomo de
hidrogênio na transição de um elétron entre os níveis n2=3 e n1=2.
Identifique na figura abaixo a linha espectral produzida por essa
transição.
λ = 652 nm
1
�
= ��. �
2
1
��
� −
1
��
�
RH 
= 1,096776 x 107 m-1
Difração: Partículas (elétrons) atuando 
como radiação eletromagnética
Efeito fotoelétrico: radiação eletromagnética 
atuando com partículas (fótons)
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A equação de onda: relaciona as propriedades de onda e partícula do elétron
A equação de Schrödinger resulta de uma série de funções de onda, representadas pela letra
 (psi). Apesar de não ter significado físico, o valor de 2 descreve a distribuição de
probabilidade de um elétron
Princípio da Incerteza
Pelo Princípio da Incerteza de Heisenberg, não é possível conhecer ao mesmo
tempo a posição e a velocidade do elétron
Se Δx é a incerteza da posição e Δmv é a incerteza do momento, então:
Assim, a equação de Schrödinger não nos dá a posição exata do elétron, mas a
probabilidade de que em elétron esteja em certo local
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Elétron no estado fundamental num átomo de H
Intensidade da cor: proporcional à probabilidade de encontrarmos o
elétron naquele local  maior valor de 2
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Solução da Equação de Schrödinger  uma série de funções de onda
com níveis de energia associados. Estas funções são os orbitais e têm
energia e distribuição (formato) características.
O modelo de Bohr: um único número quântico (n) para descrever
uma órbita
O modelo de Schrödinger: três números quânticos (n, l e ml) para
descrever um orbital
Vide plano de disciplina