Escreva as propriedades fisicas do modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio e em que este difere do modelo de Rutherford em relação à estabilidade.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente precisa fazer aqui é listar as propriedades físicas do modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio e explicar como ele é diferente do modelo de Rutherford quando falamos sobre estabilidade do átomo. Para isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre os dois modelos e os conceitos básicos de física atômica que eles usam.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o Modelo de Rutherford. Nesse modelo, o átomo é como um sistema solar, onde o núcleo, que contém prótons e nêutrons, fica no centro, e os elétrons giram ao redor dele em órbitas. Parece bom, mas tem um probleminha: segundo a física clássica, um elétron acelerando em uma órbita circular iria emitir energia na forma de luz e, com o tempo, cairia no núcleo. Isso tornaria o átomo instável, o que não acontece na realidade.
Passo 3
Agora, o Modelo de Bohr veio para corrigir esse problema. Niels Bohr introduziu algumas ideias novas para tornar o átomo estável. As principais propriedades físicas do modelo de Bohr são:
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Órbitas Quantizadas: Diferente do Rutherford, Bohr propôs que os elétrons só podem ocupar certas órbitas específicas ao redor do núcleo, chamadas de níveis de energia. Essas órbitas são quantizadas, ou seja, os elétrons só podem ter energias específicas.
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Quantização do Momento Angular: Bohr também sugeriu que o momento angular do elétron nessas órbitas é quantizado. A fórmula que ele usou é:Onde:
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é a massa do elétron, -
é a velocidade do elétron, -
é o raio da órbita, -
é um número inteiro (1, 2, 3, …), -
é a constante de Planck reduzida.
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Emissão e Absorção de Energia: Os elétrons podem saltar de uma órbita para outra absorvendo ou emitindo uma quantidade específica de energia, correspondente à diferença entre os níveis de energia das órbitas.
Passo 4
Agora, vamos ver como o modelo de Bohr difere do de Rutherford em relação à estabilidade. No modelo de Rutherford, como a órbita do elétron não estava quantizada, o elétron irradiaria energia continuamente e acabaria colapsando no núcleo, deixando o átomo instável. Já no modelo de Bohr, graças às órbitas quantizadas, os elétrons não irradiam energia enquanto estão nas suas órbitas permitidas. Isso significa que os elétrons podem permanecer em órbitas estáveis sem perder energia, mantendo o átomo estável.
Resposta
O modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio apresenta órbitas quantizadas para os elétrons, onde somente certos níveis de energia são permitidos. Além disso, introduz a quantização do momento angular dos elétrons e explica a emissão e absorção de energia quando os elétrons saltam entre níveis. Diferentemente do modelo de Rutherford, que prevê órbitas instáveis devido à perda contínua de energia, o modelo de Bohr garante a estabilidade do átomo ao restringir os elétrons a órbitas fixas sem emissão de energia enquanto permanecem nessas órbitas.