O MODELO ATÔMICO ATUAL

     A teoria de Bohr explicava muito bem o que ocorria com o átomo de hidrogênio, mas apresentou-se inadequada para esclarecer os espectros atômicos de outros átomos com dois ou mais elétrons.

Portanto, em 1926, Schrödinger lançou as bases da Mecânica Ondulatória, ao apresentar um mode­lo atômico no qual os elétrons eram considera­dos como partículas-onda.   O modelo de Schrödinger, válido até hoje, procura determinar os valores permitidos de energia para os elétrons de um átomo e mostra que é impossível conhecermos a trajetória de um elétron.Isso já havia sido previsto por Heisenberg, no seu famoso Princípio da Incerteza:

É impossível determinarmos simultanea­mente a posição e a quantidade de movimen­to (mv) de um elétron, com exatidão, em um certo instante.

   Devido à impossibilidade de calcular a posição exata de um elétron na eletrosfera, desenvolveu uma equação de ondas, que permitia determinar a probabilidade de encontrarmos o elétron numa dada região do espaço.

   Assim, temos que a região do espaço onde é máxima a probabilidade de encontrarmos o elétron é chamada de orbital.O modelo atômico atual é um modelo matemático-probabilístico que se baseia em cinco 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

          III. Princípio do orbital: Estabelecido por Schrodinger em 1926, fala que existe uma região do espaço atômico onde haveria maior probabilidade de encontrar o elétron, denominado de orbital.

         IV. Princípio da exclusão: Estabelecido por Wolfang Pauli em 1925, fala que em um átomo, dois elétrons não podem apresentar o mesmo conjunto de números quânticos.

       V. Princípio da máxima multiplicidade: Estabelecido por Hund, fala que durante a caracterização dos elétrons de um átomo, o preenchimento de um mesmo subnível deve ser feito de modo que tenhamos o maior número possível de elétrons isolados, ou seja, desemparelhados.

    

          

Figura 1 – Cientistas que contribuíram para o modelo atômico atual, da esquerda para direita, Schrödinger, Louis de Broglie, Heisenberg, Wolfang Pauli e Hund.

A idéia de órbita eletrônica acabou por ficar desconexa, sendo substituída pelo conceito de probabilidade de se encontrar num instante qualquer um dado elétron numa determinada região do espaço.

1. Números Quânticos

Schrödinger propôs que cada elétron em um átomo tem um conjunto de quatro números quânticos que determinam sua energia e o formato da sua nuvem eletrônica, dos quais discutiremos dois:

A. Número Quântico Principal (n)

O número quântico principal está associado à energia de um elétron e indica em qual nível de energia está o elétron. Quando n aumenta, a energia do elétron aumenta e, na média, ele se afasta do núcleo. O número quântico principal (n) assume valores inteiros, começando por 1.

 B. Número Quântico Secundário (l)

Cada nível energético é constituído de um ou mais subníveis, os quais são representados pelo número quântico secundário, que está associado ao formato geral da nuvem eletrônica.

Como os números quânticos n e  estão relacionados, os valores do número quântico  serão números inteiros começando por 0 (zero) e indo até um máximo de (n – 1).

Para os átomos conhecidos, teremos:

O número máximo de elétrons em cada subnível é:

C. Número Quântico magnético (m)

Identifica o orbital em que o elétron se encontra, uma vez que cada subnível é composto por vários orbitais (apenas o subnível s possui apenas 1 orbital).

Seus valores variam de –l a +l, inclusive zero. Veja:

Subnível s: 0

Subnível p: -1 0 1

Subnível d: -2 -1 0 1 2

Subnível f: -3 -2 -1 0 1 2

D. Nùmero Quântico spin (s)

Indica a orientação do elétron ao redor do seu próprio eixo. Como existem apenas dois sentidos possíveis, este número quântico assume apenas os valores -1/2 e +1/2, indicando a probabilidade do 50% do elétron estar girando em um sentido ou no outro.