Caracterização da Matéria Caracterização da Matéria Modelos Atômicos

Caracterização da MatériaCaracterização da Matéria

Modelos AtômicosModelos Atômicos

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

OndasFisicamente uma onda é um pulso energético de

perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo que se propaga através através do espaço.

Exemplos:

Ondas do mar, Som, Onda sísmica, LuzLuz, Ondas de rádio, Raio X.

v = . f v: velocidade: comprimento de ondaf: freqüência

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

LuzÉ uma onda eletromagnética que se propaga no vácuo e possui é um perturbações oscilantes dentro do campo visível do olho humano.

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Espectro Atômico Se a luz de de uma lâmpada comum atravessa um prisma, ela será decomposta em varias cores, obtemos assim o espectro da luz visível:

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Espectro Atômico

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Ondulatória

Estrôncio

Hidrogênio

Lítio

Espectro da Luz

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Contradições de Rutheford

DE acordo com a teoria eletromagnética: “ toda carga elétrica acelerada irradia energia na forma de ondas eletromagnéticas”. De acordo com isso um elétron que gira ao redor do núcleo perderia ou irradiaria energia, e seu movimento seguiria uma trajetória em espiral, terminando finalmente por precipitar-se sobre o núcleo.

Contradições de Rutheford

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Quando uma partícula passa de uma situação de maior para outra de menor energia ou vice versa, a energia é perdida ou recebida em “pacotes” que recebem o nome de quanta (plural de quantum). Cada pacote tem uma energia que é proporcional à freqüência da onda de luz. Isto é, cada pacote carrega uma energia dada por

E = h f Essa teoria foi utilizada por BOHR na elaboração de seu modelo atômico.

A teoria quântica de MAX PLANCK A teoria quântica de MAX PLANCK (1900)(1900)

Modelo Atômico de BohrModelo Atômico de Bohr (1913)(1913)

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

1º Postulado: A eletrosfera do átomo está dividida em regiões denominadas níveis ou camadas, onde os elétrons descrevem órbitas circulares estacionárias, de modo a ter uma energia constante, ou seja, sem emitirem nem absorverem energia.

Modelo Atômico de BohrModelo Atômico de Bohr (1913)(1913)

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

2º Postulado: Fornecendo energia (térmica, elétrica,...) a um Fornecendo energia (térmica, elétrica,...) a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo (mais energéticos). Ao voltarem ás suas mais afastados do núcleo (mais energéticos). Ao voltarem ás suas órbitas originais, devolvem a energia absorvida em forma de luz órbitas originais, devolvem a energia absorvida em forma de luz ((fótonfóton). ).

Modelo Atômico de BohrModelo Atômico de Bohr (1913)(1913)

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Fogos de Artifício

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Modelo Atômico de Sommerfeld Modelo Atômico de Sommerfeld (1916)(1916)

Sommerfeld aperfeiçoou o modelo de BOHR, incluindo órbitas elípticas para o elétron, que teriam energias diferentes graças ao tipo de órbita descrita. Os elétrons distribuem-se na eletrosfera em níveis e subníveis.

Na prática para um determinado nível de energia apenas 4 subníveis são ocupados por elétrons:

s(sharp) p(principal) d(diffuse) f(fundamental)s(sharp) p(principal) d(diffuse) f(fundamental)

a ordem crescente de energia dos seus subníveis e o número máximo de elétrons estabelecidas por experiências é:

s=2; p=6; d=10; f=14s=2; p=6; d=10; f=14

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Modelo Atômico de Sommerfeld Modelo Atômico de Sommerfeld (1916)(1916)

+ 2e- 2e- 6e- 2e- 6e- 10e- 2e- 6e- 10e- 14e-

ss

LL MM NN

n=1n=1 n=2n=2 n=3n=3 n=4n=4

KK

ss pp ss sspp dd dd ffpp

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Modelo Atual: OrbitaisModelo Atual: Orbitais(1924) Princípio da Dualidade ou de BROGLIE: a todo elétron em movimento está associada uma onda característica. Assim o elétron obedeceria às leis dos fenômenos ondulatórios (como Luz e Som), tendo um comportamento:

PARTÍCULA – Provado Por EinsteinONDA – Provado por Maxwell

(1926) Princípio da Incerteza ou de HEISEMBERG: Não é possível calcular a posição e a velocidade de um elétron, em um determinado instante.

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

orbital s (esférico) orbitais p (forma de halteres)

Modelo Atual: OrbitaisModelo Atual: Orbitais(1926) SchrödingerDevida a impossibilidade de determinar a posição dos elétrons ele criou a idéia do:

ORBITAL que é a região do espaço em torno do núcleo em que há a maior probabilidade de se encontrar o elétron.

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Números QuânticosNúmeros QuânticosSchrödinger propôs que cada elétron em um átomo tem um conjunto de 4 números quânticos capazes de calcular a energia e a forma dos orbitais eletrônico, dos quais veremos dois:

Número Quântico Principal(n): indica o nível eletrônico de um dado elétron. O qual assume os valores inteiros:

n = 1, 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 ,.... K, L , M , N , O, P, Q ,...

Número Quântico Secundário(ℓ): indica o subnível eletrônico de determinado elétron. O qual assume os valores inteiros:

Subnível s p d fNº QuânticoSecundário 0 1 2 3

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Distribuição EletrônicaDistribuição EletrônicaDiagrama de PaulingDiagrama de Pauling

CamadasCamadas

KKLLMMNNOOPPQQ

Nº de Nº de e-e- 2288181832323232181888

NíveisNíveis

1 1 2 2 3344556677

SubníveisSubníveis

1s1s22 2s2s22 2p 2p66

3s3s2 2 3p3p66 3d 3d1010

4s4s2 2 4p4p66 4d 4d10 10 4f4f1414

5s5s2 2 5p5p66 5d 5d10 10 4f4f1414

6s6s2 2 6p6p66 6d 6d1010

7s7s2 2 7p7p66

QUÍMICA GERALQUÍMICA GERAL

Distribuição EletrônicaDistribuição EletrônicaPra fazermos a distribuição eletrônica de um átomo devemosconhecer o seu número de elétrons e assim distribuí-los emordem crescente de energia

Átomos Nêutros

28Ni

1s1s22 2s2s22 2p 2p66

3s3s2 2 3p3p66 3d 3d88

4s4s2 2

Íons

20Ca2+

1s1s22 2s2s22 2p 2p66

3s3s2 2 3p3p66