Teced/textos/grupo3
Massa => iwatamassayuki@gmail.com
João => santos.jbatista@gmail.com
John => john@usp.br
Cleo => csbatista@ibest.com.br
- Aqui está a aula 2 do Módulo Inovador "O brilho vai Além".
Em nossa aplicação acrescentamos uma simulação do modelo de Bohr (applet) e um pequeno experimento simulando os elétrons necessitando de energia para pularem para camadas mais energéticas. A experiência utiliza um cone de cartolina e uma bolinha de ping-pong, o aluno deveria girar a bolinha dentro do cone de forma a ficar em um movimento circular estacionário em uma certa altura. Propõe-se ao aluno que solucione o problema de fazer a bolinha de ping-pong girar numa região mais próxima à borda do cone e depois fazê-la girar numa região mais baixa, deve-se fazer o aluno expressar qual grandeza ele está variando para que a bolinha suba ou desça, assim o aluno compreenderia que era necessario mais energia cinética para que a bolinha girasse com uma orbita maior no cone, portanto mais alto e com menos energia cinética mais baixa. Deve-se chamar a atenção do aluno que o que ocorre no átomo com os elétrons é um processo semelhante.
- Logo abaixo você encontra um simulador do átomo de Bohr, nele é possível muda a órbita do elétron fornecendo pequenos pacotes de energia.
- A idéia é colocar a aula como está no módulo em discussão e verificar com os integrantes do grupo (aqui no wiki) como elaborar esta aula novamente com esses incrementos e outros que forem sugeridos.
Modelo atômico de Bohr
O modelo de Bohr é muito simples e recorda o modelo planetário de Copérnico, os planetas descrevendo órbitas circulares ao redor do Sol. O elétron de um átomo ou íon hidrogenoide descreve também órbitas circulares, porém os raios destas órbitas não podem ter qualquer valor.
Consideremos um átomo ou íon com um só elétron. O núcleo de carga Ze é suficientemente pesado para considerá-lo imóvel.
Se o elétron descreve uma órbita circular de raio r, pela dinâmica do movimento circular uniforme
No modelo de Bohr, somente são permitidas aquelas órbitas cujo momento angular é quantizado.
n é um número inteiro que é denominado número quântico, e h é a constante de Planck 6.6256·10-34 Js
Os raios das órbitas permitidas são
onde a0 se denomina raio de Bohr. a0 é o raio da órbita do elétron do átomo de Hidrogênio Z=1 em seu estado fundamental n=1.
A energia total é
Em uma órbita circular, a energia total E é a metade da energia potencial
A energia do elétron aumenta com o número quântico n.
A primeira energia de excitação é a que leva um átomo de seu estado fundamental a seu primeiro (ou mais baixo) estado excitado. A energia do estado fundamental é obtida com n=1, E1= -13.6 eV e a do primeiro estado excitado com n=2, E2=-3.4 eV. As energias é comum expressar em elétrons-volts (1eV=1.6 10-19 J)
A freqüência f da radiação emitida quando o elétron passa do estado excitado E2 ao fundamental E1 é
Um vídeo interessante sobre modelo atômico de Bohr pode ser visto clicando na figura :
