O MODELO ATÔMICO DE BOHR

Esse modelo baseia-se nos seguintes postulados:

1. Os elétrons descrevem órbitas circulares ao redor do núcleo.

2. Cada uma dessas órbitas tem energia constante (órbita estacionária). Os elétrons que estão situados em órbitas mais afastadas do núcleo apresentarão maior quantidade de energia.

3. Quando um elétron absorve certa quantidade de energia, salta para uma órbita mais energética. 

Quando ele retorna à sua órbita original, libera a mesma quantidade de energia, na forma de onda eletromagnética (luz).

Essas órbitas foram denominadas níveis de energia. Hoje são conhecidos sete níveis de energia ou camadas, denominadas K, L, M, N, O, P e Q.

O modelo de Böhr permite relacionar as órbitas (níveis de energia) com os espectros descontínuos dos elementos.

OS SUBNÍVEIS

O trabalho de Bohr despertou o interesse de vários cientistas para o estudo dos espectros descontínuos. Um deles, Sommerfield, percebeu, em 1916, que as raias obtidas por Bohr eram na verdade um conjunto de raias mais finas e supôs então que os níveis de energia estariam divididos em regiões ainda menores, por ele denominadas subníveis de energia.

O número de cada nível indica a quantidade de subníveis nele existentes. Por exemplo, o nível 1 apresenta um subnível, o nível 2 apresenta dois subníveis, e assim por diante. Esses subníveis são representados pelas letras s, p, d, f.

Estudos específicos para determinar a energia dos subníveis mostraram que:

• existe uma ordem crescente de energia nos subníveis; s < p < d < f

• os elétrons de um mesmo subnível contêm a mesma quantidade de energia;

• os elétrons se distribuem pela eletrosfera ocupando o subnível de menor energia disponível.

A criação de uma representação gráfica para os subníveis facilitou a visualização da sua ordem crescente de energia. Essa representação é conhecida como diagrama de Linus Pauling.O preenchimento da eletrosfera pelos elétrons em subníveis obedece à ordem crescente de energia definida pelo diagrama de Pauling: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f < 6d. Cada um desses subníveis pode acomodar um número máximo de elétrons:

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA POR SUBNÍVEL

Como num átomo o número de prótons (Z) é igual ao número de elétrons, conhecendo o número atômico poderemos fazer a distribuição dos elétrons nos subníveis.

Vejamos alguns exemplos:

₂₁Sc: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹

Perceba que o subnível 4s² aparece antes do subnível 3d¹, de acordo com a ordem crescente de energia. No entanto, pode-se escrever essa mesma configuração eletrônica ordenando os subníveis pelo número quântico principal. Assim, obteremos a chamada ordem geométrica ou ordem de distância:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p6 3d¹ 4s²

Note que, na ordem geométrica, o último subnível — mais externo do núcleo — é o 4s², sendo que esse subnível mais distante indica a camada de valência do átomo. Portanto: O subnível mais energético nem sempre é o mais afastado do núcleo.

No caso do escândio, o subnível mais energético é o 3d¹, apresentando 1 elétron, enquanto o mais externo é o 4s², com 2 elétrons. A distribuição eletrônica do ₂₁Sc por camadas pode ser obtida tanto pela ordem energética como pela ordem geométrica e é expressa por:

K = 2     L = 8     M = 9     N = 2