1.2.b.- Modelos atômicos históricos. Modelos posteriores (O Modelo de Schrödinger (1926) e O Modelo Atômico Atual).

 O Modelo de Schrödinger (1926).

O Modelo de Schrödinger (1926), também conhecido como o Modelo Quântico do Átomo, foi um avanço significativo na compreensão da estrutura atômica. Ele substituiu as órbitas definidas do modelo de Bohr por orbitais – regiões onde a probabilidade de encontrar um elétron é maior. Este modelo é baseado na mecânica quântica e no uso de equações matemáticas complexas para descrever o comportamento dos elétrons.

Principais Conceitos.

1. Equação de Schrödinger:

   • É uma equação diferencial que descreve o estado quântico de uma partícula.
   • Resolve o problema de encontrar a energia e a localização dos elétrons em um átomo.

2. Orbitais:

   • Em vez de órbitas fixas, os elétrons estão em nuvens de probabilidade ao redor do núcleo.
   • Esses orbitais possuem formas específicas (esféricas, lobulares, etc.) que dependem do nível e do subnível de energia.

3. Números quânticos:

   • Número principal (n): Define o nível de energia do orbital.
   • Número azimutal (l): Indica o formato do orbital (s, p, d, f).
   • Número magnético (m): Determina a orientação do orbital.
   • Número de spin (s): Representa o sentido da rotação do elétron.

Características do Modelo

• Probabilidade e incerteza: Introduziu o conceito de que não podemos determinar a posição exata de um elétron, mas sim a probabilidade de encontrá-lo em uma região específica (Princípio da Incerteza de Heisenberg).
• Energia quantizada: Os elétrons só podem ocupar orbitais específicos com energias discretas.

Impacto e Limitações.

• O modelo de Schrödinger explicou com precisão fenômenos que o modelo de Bohr não podia, como o comportamento de átomos com mais de um elétron.
• Ele é considerado uma base para o Modelo Atômico Atual, que combina suas ideias com o Princípio da Incerteza e outros avanços da física moderna.

Este modelo transformou a física e a química ao permitir um entendimento mais profundo das interações atômicas e moleculares, além de ser essencial para o desenvolvimento de tecnologias como a eletrônica quântica e a computação quântica.

O Modelo Atômico Atual.

O Modelo Atômico Atual, também chamado de Modelo Quântico, é o resultado de avanços científicos iniciados no início do século XX. Ele integra as ideias da mecânica quântica e do princípio da incerteza de Heisenberg, oferecendo a descrição mais precisa do átomo até hoje.

Características Principais

1. Orbitais ao invés de órbitas:

   • Os elétrons não seguem trajetórias definidas ao redor do núcleo, como no modelo de Bohr.
   • Eles ocupam regiões chamadas orbitais, onde há maior probabilidade de encontrá-los.

2. Nuvem Eletrônica:

   • O elétron é descrito como uma partícula e uma onda (dualidade partícula-onda).
   • A "nuvem eletrônica" representa a densidade de probabilidade de encontrar o elétron em um espaço específico.

3. Números Quânticos:

   • O comportamento dos elétrons é definido por quatro números quânticos:
     • Principal (n): Nível de energia.
     • Secundário (l): Forma do orbital (s, p, d, f).
     • Magnético (m): Orientação do orbital.
     • Spin (s): Sentido da rotação do elétron.

4. Princípio da Incerteza:

   • Formulado por Werner Heisenberg, afirma que não é possível determinar simultaneamente a posição e a velocidade exata de um elétron.

5. Energia Quantizada:

   • Os elétrons só podem ocupar estados de energia específicos, sem valores intermediários.

Avanços Incorporados.

• Equação de Schrödinger (1926):
  Descreve matematicamente o comportamento do elétron como uma onda de probabilidade.
• Princípio de Heisenberg (1927):
  Fundamenta a incerteza na medição da posição e do momento do elétron.
• Pauli e Aufbau:
  Regras que explicam a organização dos elétrons em orbitais e níveis energéticos.

Importância.

O Modelo Quântico é essencial para a compreensão de:

• Estrutura atômica e ligações químicas.
• Propriedades periódicas dos elementos (como energia de ionização e raios atômicos).
• Interações atômicas em moléculas e sólidos.
• Tecnologias modernas, como semicondutores e lasers.

Esse modelo continua a ser aperfeiçoado e expandido, especialmente com a física quântica moderna e avanços na compreensão das partículas subatômicas.