Postulados de Bohr

Por Júlio César Lima Lira
Niels Bohr foi um físico dinamarquês responsável por aperfeiçoar a teoria atômica proposta por Rutherford (sistema planetário), que se tornou falha para explicar, dentre outras coisas, o porquê de o elétron não perder energia durante os movimentos de rotação em torno do núcleo e colidir com ele, mas permanecer em órbita constante sem tornar o átomo instável.

Baseando-se nos fundamentos de Max Planck, Bohr reformulou a teoria atômica mediante conclusões resumidas a cinco postulados:

1º postulado – A energia emitida (ou absorvida) por um sistema atômico não é contínua, como mostrado pela eletrodinâmica, mas se processa através de transições do sistema de um estado estacionário para algum outro diferente.

Portanto, um átomo só emite radiação (seja ela de qualquer comprimento de onda, na região do visível ou não) caso seja excitado de algum modo, saindo, assim, de um estado estacionário (permanente e constante).

2º postuladoRadiação de frequência bem definida é emitida por um sistema atômico quando há transição de elétron entre camadas. Sendo a energia total liberada pela transição desse elétron definida por E = hf, onde f = frequência da radiação (em hertz) e h = constante de Planck (em J.s).

A partir desse postulado, pode-se afirmar que essa energia liberada nada mais é que a diferença entre as energias das camadas onde a transição ocorre. Assim, quando um elétron realiza um salto quântico entre as camadas K e L de um átomo X, a diferença energética é dada por: EL-EK = hf.

3º postuladoO equilíbrio dinâmico dos sistemas nos estados estacionários (baseados em interações eletrostáticas e eletromagnéticas) obedece às leis da mecânica clássica.

Assim, para transições em diversos estados estacionários (mudança de camadas) essas leis clássicas não se aplicam. Mesmo que ocorram no limite de grandes órbitas e altas energias (camadas mais externas).

4º postuladoAs possíveis órbitas descritas por elétrons em torno do núcleo atômico são múltiplos inteiros de h/2π. Inclusive nas órbitas provenientes de uma transição.

Esse postulado pode ser compreendido da seguinte forma: imaginando os elétrons com movimento ondulatório, para que o átomo esteja estável energeticamente, essas ondas não podem sofrer interferência tal que se aniquilem mutuamente ou causem qualquer tipo de instabilidade no átomo. Assim, todas devem estar em harmonia, essa, definida pelo múltiplo inteiro da constante de Planck corrigida para um movimento circular.

5º postuladoO estado no qual a energia emitida é máxima deve ser, também, um múltiplo inteiro da constante de Planck corrigida para um movimento circular em relação ao momento angular do elétron.

Assim, de acordo com o 4º postulado, como as órbitas são sempre múltiplos inteiros de h/2π, as energias máximas emitidas quando o átomo é excitado (mais precisamente, quando um elétron realiza salto quântico) também são proporcionais a h/2π. p, com p = momento angular do elétron.

Fontes:
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0102-47442005000400006&script=sci_arttext
http://pt.shvoong.com/exact-sciences/physics/1924136-postulados-neils-bohr-ii/