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Unidade UmDas Estrelas ao Átomo
1.2 Espetros, radiações e energia1.3. Átomo de Hidrogénio e Estrutura
Atómica
Professora Paula Melo Silva
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Átomo
Radiação Electrom
agnética
Espectros
Efeito Fotoeléctric
o
Átomo de
Hidrogénio
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Átomo
Evolução do Modelo Atómico
Modelo Quântico do ÁtomoModelo da Nuvem
Electrónica
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Schrondinger aplicou uma equação de onda ao eletrão e através da sua resolução obteve-se informações sobre a energia do eletrão no átomo e a sua probabilidade de
posição.
As soluções da Equação de Schrondinger são os três números quânticos: n, l e ml
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O número quântico principal dá informações sobre a energia (nível) e tamanho da orbital.
O número quântico secundário dá informações sobre a forma da orbital e da energia (exceto para as
espécies com apenas 1 eletrão).
O número quântico magnético dá informações sobre a orientação da orbital.
O número quântico de spin só diz respeito ao eletrão e está relacionado com o sentido do movimento de
rotação.
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n = 1, 2, 3, 4, 5, ….
l = 0, 1, 2, 3, …… até (n-1)
l = 0 corresponde a orbital do tipo sl = 1 corresponde a orbital do tipo pl = 2 corresponde a orbital do tipo dl = 3 corresponde a orbital do tipo f
ml = -l, ……… até +l
ms = +1/2 ou -1/2
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Distribuição EletrónicaDiagrama de Pauling - Princípio da Energia Mínima –
Dá a ordem de preenchimento das orbitais
Princípio da Exclusão de Pauli – No máximo cada orbital leva dois electrões – não há dois electrões com o
mesmo conjunto de 4 números quânticos.
Regra de Hund – No preenchimento de orbitais degeneradas primeiro preenche-se parcialmente e só
depois totalmente.
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Espetros
Os espetros podem ser de absorção ou de emissão.
Os espetros podem ser de riscas ou contínuos
Como sabemos a constituição das
estrelas?
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O espetro da luz solar é um espetro contínuo de emissão.
As radiações que predominam nos espetros de emissão contínuos dependem, pois, da temperatura a que um corpo se encontra.
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Todos os corpos, incandescentes ou não, emitem radiações, que originam um espetro de emissão contínuo. Estas radiações conferem-lhes cor, que depende da temperatura a que eles se encontram.
Quanto maior a temperatura do corpo, mais energéticas são as radiações emitidas e diferente será o seu espetro térmico.
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O espetro térmico de uma estrela dá-nos uma ideia da temperatura da sua superfície.
O espetro de riscas de um dado elemento, seja de emissão, seja de absorção, é característico desse elemento, constituindo uma espécie de “impressão digital” do mesmo e permitindo reconhecer a sua presença em qualquer material ou na atmosfera das estrelas.
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A energia dos eletrões num átomo, nos diferentes estados estacionários é negativa.
A radiação emitida ou absorvida está relacionada com as diferenças de energia entre níveis.
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Radiação Eletromagnética
A luz tem comportamento dual
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A radiação eletromagnética é uma onda que não precisa de um meio para se propagar. É uma perturbação que se propaga.
A radiação tem determinadas características: frequência, amplitude, período, comprimento de onda e velocidade.
O espetro eletromagnético é o conjunto de toda a radiação eletromagnética.
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Energia de radiação mais elevada corresponde a maior frequência e menor comprimento de onda.
Um dos efeitos mais conhecidos das radiações eletromagnéticas é o efeito térmico. As radiações infravermelhas são as de maior efeito térmico.A luz tem comportamento dual pois é onda mas é constituída por pequenos pacotes de energia chamados de fotões cuja energia está quantizada.
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Quanto mais intenso for um feixe de luz maior o número de fotões. A intensidade de um feixe de luz não está relacionado com a energia de cada fotão.
A energia de cada fotão está relacionada com a frequência da radiação.
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Átomo de Hidrogénio
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A equação apresentada por Bohr para a energia do eletrão no átomo de Hidrogénio é:
Jn
En 2
181018,2
As riscas espetrais do hidrogénio são classificadas em séries:•Série de Lyman – Ultravioleta•Série de Balmer - Vísivel•Série de Paschen - Infravermelha•Série de Brackett - Infravermelha•Série de Pfund - Infravermelha
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Efeito Fotoeléctric
o
Como funcionam as células fotovoltaicas?
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O efeito fotoeléctrico consiste na emissão de eletrões, especialmente por metais, sob a ação da luz (radiação).
Cinéticaremoçãoradiação EEE
O efeito fotoeléctrico explica o funcionamento das células fotovoltaicas.