A radiação composta por um único comprimento de onda é chamada de monocromática.

Espectros de Linhas ou Espectros Descontínuos

• A radiação composta por um único comprimento de onda é chamada de monocromática.

• A radiação que se varre uma matriz completa de diferentes comprimentos de onda é chamada de contínua.

• A luz branca pode ser separada em um espectro contínuo de cores.

Estrutura Eletrônica dos Átomos e o

Modelo de Bohr

Espectros de Linhas e o Modelo de Bohr

Observe que não há manchas escuras no espectro contínuo, que corresponderiam a linhas diferentes.

Espectros de Linhas e o Modelo de Bohr

Espectros de Linhas e o Modelo de Bohr

O Modelo de Bohr

• As cores de gases excitados surgem devido ao

movimento dos elétrons entre os estados de energia no átomo.

Espectros de Linhas e o Modelo de Bohr

Espectros de linha do sol e de alguns

elementos químicos^.

Espectros de linhas

• Balmer: descobriu que as linhas no espectro

descontínuo do hidrogênio se encaixam em uma simples equação.

Mais tarde, Rydberg generalizou a equação de Balmer para:

onde R é a constante de Rydberg (1,096776  10⁷ m^-1), n₁ e n₂ são números inteiros (n₂ > n₁).

Espectros de Linhas e o Modelo de Bohr



 



 

 ₂

2 2

1

1 1

1

n R n



Espectros de linhas

• Equação de Rydberg:

Séries Lyman n₁ = 1 n₂ = 2, 3, 4, 5, …,  UV

Séries Balmer n₁ = 2 n₂ = 3, 4, 5, 6, …,  Visível

Séries Pashen n₁ = 3 n₂ = 4, 5, 6, 7, …,  IV próximo Séries Bracket n₁ = 4 n₂ = 5, 6, 7, 8, …,  IV

Espectros de linhas e o modelo de Bohr



 



 

 ₂

2 2

1

1 1

1

n R n



O modelo de Bohr

• Rutherford supôs que os elétrons orbitavam o

núcleo da mesma forma que os planetas orbitam em torno do sol.

• Entretanto, uma partícula carregada movendo em uma trajetória circular deve perder energia.

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

O modelo de Bohr

• Isso significa que o átomo deve ser instável de acordo com a teoria de Rutherford.

• Bohr observou o espectro de linhas de

determinados elementos e admitiu que os elétrons estavam confinados em estados específicos de

energia. Esses foram denominados órbitas.

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

O modelo de Bohr

Bohr baseou seu modelo em três postulados:

• Somente órbitas de certos raios, correspondendo a certas energias definidas, são permitidas para os elétrons em um átomo;

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

O modelo de Bohr

• Um elétron em certa órbita permitida tem certa

energia específica e está em um estado de energia

“permitido”. Um elétron em um estado de energia permitido não irradiará energia e, portanto, não se moverá em forma espiral em direção ao núcleo;

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

O modelo de Bohr

• A energia só é emitida ou absorvida por um elétron quando ele muda de um estado de energia permitido para outro. Essa energia é emitida ou absorvida

como fóton, E = h  .

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

O modelo de Bohr

• Como os estados de energia são quantizados, a luz emitida por átomos excitados deve ser quantizada e aparecer como espectro de linhas.

• Bohr mostrou que:

onde n é o número quântico principal (por exemplo, n = 1, 2, 3…).

 



 



 



 ^

2

18 1

J 10

18 . 2

n E

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

Níveis de energia no átomo de

hidrogênio a partir do modelo de Bohr

Os estados de energia do átomo de hidrogênio

-2,18 10^-18 J/átomo -5,45  10^-19 J/átomo

-2,42 10^-19 J/átomo

Em qual dos

casos há maior diferença

energética entre dois níveis

consecutivos?

O modelo de Bohr

• A primeira órbita no modelo de Bohr tem n = 1, é a mais próxima do

núcleo e convencionou-se que ela tem energia negativa.

• A órbita mais distante no modelo de Bohr tem n próximo ao infinito e corresponde à energia zero.

• Os elétrons no modelo de Bohr

podem se mover apenas entre órbitas através da absorção e da emissão de energia em quantum (h).

Os estados de energia do átomo de

hidrogênio

• E = E

– E

= E

= h 

• E = h = hc/ = (-2,18x10^-18)(1/n_f² – 1/n_i²)

• 1/ = (-2,18x10^-18/hc)(1/n_f² – 1/n_i²)

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

 



 



 



 ^

2

18 1

J 10

18 . 2

n E

R = cte. de Rydberg

 





 



 

 

1 1

1

i

f

n

R n

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

Qual das seguintes transições

eletrônicas produz a linha espectral de comprimento de onda () mais longo:

n

= 2 para n

= 1;

n

= 3 para n

= 2;

n

= 4 para n

= 3.

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

Qual das seguintes transições

eletrônicas produz a linha espectral de comprimento de onda () mais longo:

n

= 2 para n

= 1;

n

= 3 para n

= 2;

n

= 4 para n

= 3.

Menor espaço entre estados, menor

energia.

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

Qual das seguintes transições

eletrônicas produz a linha espectral de comprimento de onda () mais longo:

n

= 2 para n

= 1;

n

= 3 para n

= 2;

n

= 4 para n

= 3.

Menor espaço entre estados, menor energia.

E = h  : logo E e  diretamente

proporcionais

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

Qual das seguintes transições

eletrônicas produz a linha espectral de comprimento de onda () mais longo:

n_i = 2 para n_f = 1;

n_i = 3 para n_f = 2;

n_i = 4 para n_f = 3.

Menor espaço entre estados, menor energia.

E = h  logo E e  são diretamente proporcionais

=c/ logo  aumenta com a diminuição de 

Espectros de linhas e o modelo de Bohr

 Maior comprimento de onda n = 4 para n = 3.

Qual das seguintes transições eletrônicas produz a linha espectral de comprimento de onda () mais longo:

n_i = 2 para n_f = 1;

n_i = 3 para n_f = 2;

n_i = 4 para n_f = 3.

Menor espaço entre estados, menor energia.

E = h. logo E e  são diretamente proporcionais

=c/ logo  aumenta com a diminuição de 