Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

Assim o modelo de Bohr representa uma primeira tentativa para descrever elétronsem
átomos, em termos tanto da posição (orbitais dos elétrons) quanto da energia (níveis de energia
quantizados).
Modelo Atômico Mecânico-Ondulatório
Verificou-se eventualmente que o modelo atômico de Bohr tinha algumas limitações significativas por
causa de sua incapacidade de explicar vários fenômenos envolvendo elétrons. A resolução destas
deficiências foi encontrada com o desenvolvimento do que se tornou conhecido como a mecânica
ondulatória (uma subdivisão da mecânica quântica), e um mais adequado modelo do átomo. No
modelo mecânico-ondulatório, considera-se que um elétron exibe características tanto de onda
quanto de partícula, e o movimento de um elétron é descrito por matemática que governa o
movimento de onda.
Uma importante consequência da mecânica de onda é que elétrons não são mais tratados
como partículas se movendo em orbitais discretos; em vez disto, considera-se posição como
decorrente da probabilidade deum elétron estar em várias localidades ao redor do núcleo. Em
outras palavras, posição é descrita por uma distribuição de probabilidade ou nuvem de elétron. A
Figura 2.3 compara entre si os modelos de Bohr e de mecânica-ondulatória para o átomo de
hidrogênio. Ambos estes modelos são usados ao longo de todo o curso neste livro; a escolha
depende de qual dos 2 modelos torna a explicação mais simples.
Figura 2.3 - Comparação dos modelos atômicos de (a) Bohr e (b) mecânico-ondulatório em termos
de distribuição de elétron. (Adaptado de Z.D. Jastrzebski, The Nature and Properties of
Engineering Materials , 3a. Edição, p.4 , Copyright 1987 por JohnWiley & Sons, New York,
Reimpresso por permissão de John Wiley & Sons,Inc.).
Números Quânticos
Usando a mecânica ondulatória, todo elétron num átomo é caracterizado por4 parâmetro,
denominados números quânticos. O tamanho, forma e orientação espacial da densidade de
probabilidade de um elétron são especificados por 3 números quânticos. Além disto, os níveis de
energia de Bohr se separa em subcamadas de elétrons, e números quânticos ditam o número de
estados dentro de cada subcamada. Camadas são especificiadas por um número quântico
principal n, que pode tomar valores inteiros começando com a unidade; algumas vezes estas
camadas são designadas pelas letras K, L, M, N, O, e assim por diante, que correspondem,
respectivamente, a n = 1, 2, 3, 4, 5, ....., como indicado na Tabela 2.1. Dever-se-ía também notar
que este número quântico, e somente êle, está também associado com o modelo de Bohr.
Tabela 2.1 - O número de Estados de Elétrons Disponíveis em Algumas das Camadas e
Subcamadas de Elétrons.