95009956 172288 Quimica Inorganica Avancada Evolucao Do Modelo Atomico Leucipo a Rutherford

Ótom Anselmo de Oliveira

Joana D’Arc Gomes Fernandes

Arquitetura Atômica e MolecularD I S C I P L I N A

Evolução dos modelos atômicosde Leucipo a Rutherford

Autores

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Oliveira, Ótom Anselmo de Arquitetura atômica e molecular / Ótom Anselmo de Oliveira, Joana D’arc Gomes Fernandes – Natal (RN) : EDUFRN – Editora da UFRN, 2006. 280p.

ISBN 85-7273-278-0

1. Ligações químicas. 2. Modelos atômicos. 3. Tabela periódica. I. Fernandes, Joana D”arc Gomes. II. Título. CDU 541 RN/UFR/BCZM 2006/18 CDD 541.5

Governo Federal

Presidente da RepúblicaLuiz Inácio Lula da Silva

Ministro da EducaçãoFernando Haddad

Secretário de Educação a Distância – SEEDRonaldo Motta

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

ReitorJosé Ivonildo do Rêgo

Vice-ReitorNilsen Carvalho Fernandes de Oliveira Filho

Secretária de Educação a DistânciaVera Lúcia do Amaral

Secretaria de Educação a Distância- SEDIS

Coordenadora da Produção dos MateriaisCélia Maria de Araújo

Coordenador de EdiçãoAry Sergio Braga Olinisky

Projeto Gráfi coIvana Lima

Revisores de Estrutura e LinguagemEugenio Tavares BorgesMarcos Aurélio FelipePedro Daniel Meirelles Ferreira

Revisoras de Língua PortuguesaJanaina Tomaz Capistrano

Sandra Cristinne Xavier da Câmara

IlustradoraCarolina Costa

Editoração de ImagensAdauto HarleyCarolina Costa

DiagramadoresMariana Araújo Brito

Adaptação para Módulo MatemáticoThaisa Maria Simplício Lemos

Imagens UtilizadasBanco de Imagens Sedis (Secretaria de Educação a Distância) - UFRN

Fotografi as - Adauto HarleyMasterClips IMSI MasterClips Collection, 1895 Francisco Blvd,

East, San Rafael, CA 94901,USA.MasterFile – www.masterfi le.com

MorgueFile – www.morguefi le.comPixel Perfect Digital – www.pixelperfectdigital.com

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Stock.XCHG - www.sxc.hu

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste material pode ser utilizada ou reproduzida sem a autorização

expressa da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Divisão de Serviços Técnicos

Catalogação da publicação na Fonte. UFRN/Biblioteca Central “Zila Mamede”

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Aula 01 Arquitetura Atômica e Molecular 1

Apresentação

Caro estudante, nesta aula, começaremos os estudos de uma disciplina que é fundamental para sua formação como futuro profi ssional de Química.

Nestes estudos, faremos uma abordagem geral sobre um dos feitos científi cos mais importantes de todos os tempos: o desenvolvimento do modelo atômico.

Começaremos discutindo, de forma resumida, as primeiras idéias e experimentos realizados com o objetivo de identifi car os constituintes e a forma como estes se organizam na estruturação da matéria, destacando, especialmente, as conclusões resultantes das refl exões que têm sido feitas sobre esse tema.

Devemos ressaltar que o estabelecimento do modelo atômico – ou, como preferimos denominar neste curso, da arquitetura atômica – não tem sido uma tarefa fácil. Essa história já tem cerca de 2.600 anos, iniciada a partir das primeiras propostas sobre a constituição da matéria. Desde então, muito se aprendeu a respeito do átomo, mas novos esclarecimentos são buscados permanentemente, o que demonstra como esse assunto tem sido importante.

Para os estudiosos da Química, conhecimentos sobre a arquitetura atômica são indispensáveis como instrumentos para a compreensão das propriedades das substâncias, dos mecanismos de reações e de vários fenômenos físicos relacionados às transformações da matéria.

Certamente, já conhecemos parte dessa história. Mas, nosso objetivo é aprender muito mais. Os livros, revistas e meios eletrônicos são depositários dos conhecimentos já desenvolvidos e, a partir deles, com dedicação, criatividade e colaboração mútua, poderemos ampliar nosso saber e difundi-lo, tornando-o útil para a sociedade.

Objetivo

Ao fi nal desta aula, teremos feito uma revisão refl exiva sobre parte da história da criação do modelo atômico e você terá subsídios para discutir os temas apresentados, começando pelas primeiras idéias expostas por fi lósofos gregos, como Leucipo, Demócrito e Aristóteles, até chegar ao átomo idealizado por Rutherford.

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Devemos ressaltar que o estabelecimento do modelo atômico – ou, como preferimos denominar neste curso, da arquitetura atômica – não tem sido uma tarefa fácil. Essa história já tem cerca de 2.600 anos, iniciada a partir das primeiras propostas sobre a constituição da matéria. Desde então, muito se aprendeu a respeito do átomo, mas novos esclarecimentos são buscados permanentemente, o que demonstra como esse assunto tem sido importante.

Para os estudiosos da Química, conhecimentos sobre a arquitetura atômica são indispensáveis como instrumentos para a compreensão das propriedades das substâncias, dos mecanismos de reações e de vários fenômenos físicos relacionados às transformações

Certamente, já conhecemos parte dessa história. Mas, nosso objetivo é aprender muito mais. Os livros, revistas e meios eletrônicos são depositários dos conhecimentos já

denominar neste curso, da arquitetura atômica – não tem sido uma tarefa fácil. Essa história já tem cerca de 2.600 anos, iniciada a partir das primeiras propostas sobre a constituição da matéria. Desde então, muito se aprendeu a respeito do átomo, mas novos esclarecimentos são buscados permanentemente, o que demonstra como esse assunto tem sido importante.

Para os estudiosos da Química, conhecimentos sobre a arquitetura atômica são indispensáveis como instrumentos para a compreensão das propriedades das substâncias, dos mecanismos de reações e de vários fenômenos físicos relacionados às transformações

Certamente, já conhecemos parte dessa história. Mas, nosso objetivo é aprender muito mais. Os livros, revistas e meios eletrônicos são depositários dos conhecimentos já desenvolvidos e, a partir deles, com dedicação, criatividade e colaboração mútua, poderemos ampliar nosso saber e difundi-lo, tornando-o útil para a sociedade.REV

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buscados permanentemente, o que demonstra como esse assunto tem sido importante.

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Para os estudiosos da Química, conhecimentos sobre a arquitetura atômica são

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Para os estudiosos da Química, conhecimentos sobre a arquitetura atômica são indispensáveis como instrumentos para a compreensão das propriedades das substâncias,

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indispensáveis como instrumentos para a compreensão das propriedades das substâncias, dos mecanismos de reações e de vários fenômenos físicos relacionados às transformações

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dos mecanismos de reações e de vários fenômenos físicos relacionados às transformações

Certamente, já conhecemos parte dessa história. Mas, nosso objetivo é aprender

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muito mais. Os livros, revistas e meios eletrônicos são depositários dos conhecimentos já

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muito mais. Os livros, revistas e meios eletrônicos são depositários dos conhecimentos já desenvolvidos e, a partir deles, com dedicação, criatividade e colaboração mútua, poderemos

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desenvolvidos e, a partir deles, com dedicação, criatividade e colaboração mútua, poderemos

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ampliar nosso saber e difundi-lo, tornando-o útil para a sociedade.REVISÃO

ampliar nosso saber e difundi-lo, tornando-o útil para a sociedade.REVISÃO

realizados com o objetivo de identifi car os constituintes e a forma como estes se organizam

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realizados com o objetivo de identifi car os constituintes e a forma como estes se organizam na estruturação da matéria, destacando, especialmente, as conclusões resultantes das

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na estruturação da matéria, destacando, especialmente, as conclusões resultantes das

Devemos ressaltar que o estabelecimento do modelo atômico – ou, como preferimos

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denominar neste curso, da arquitetura atômica – não tem sido uma tarefa fácil. Essa história

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já tem cerca de 2.600 anos, iniciada a partir das primeiras propostas sobre a constituição da

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matéria. Desde então, muito se aprendeu a respeito do átomo, mas novos esclarecimentos são

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Para os estudiosos da Química, conhecimentos sobre a arquitetura atômica são

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Para os estudiosos da Química, conhecimentos sobre a arquitetura atômica são indispensáveis como instrumentos para a compreensão das propriedades das substâncias,

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indispensáveis como instrumentos para a compreensão das propriedades das substâncias, dos mecanismos de reações e de vários fenômenos físicos relacionados às transformações

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Aula 01 Arquitetura Atômica e Molecular2

O pensamento fi losófi co

As primeiras especulações relativas à origem da natureza são devidas ao fi lósofo grego Tales, que viveu na cidade de Mileto, aproximadamente entre os anos 640 e 548 a.C.

Fugindo de fi gurações extraídas da imaginação – muitas vezes de inspiração religiosa, fantástica ou poética –, Tales deduzia que a natureza (ou a phisis, como era dito em grego) teria a água como princípio (ou substrato) único, ou seja: todo o universo teria a água como origem.

Deve-se reconhecer que esse pensamento carecia de uma base teórica ou material consistente, além de ser pouco esclarecedor. Porém, evidenciava um questionamento ou uma contestação sobre o pensamento que prevalecia até então e, ao mesmo tempo, induzia à refl exão investigativa, fundamental para o desenvolvimento do conhecimento.

Os próximos registros sobre a constituição da natureza vieram de Abdera, na Ásia Menor, onde o fi lósofo Leucipo se fi xou por volta de 478 a.C. Ele acreditava que o universo era constituído por elementos indivisíveis e pelo vazio, e que os movimentos desses elementos, gerando união ou separação, produziam ou destruíam os materiais.

Leucipo não deixou registros sobre suas refl exões. Porém, elas permaneceram e foram melhoradas pelo seu seguidor Demócrito, que viveu entre 460-370 a.C. e, seguindo as idéias do seu mestre, afi rmava que a menor partícula constituinte de qualquer tipo de matéria não poderia ser fragmentada, pois se fosse divisível ao infi nito, confundir-se-ia com o vazio. Por essa característica, denominou tal partícula de átomo, palavra grega que signifi ca indivisível.

Como corolário, Demócrito postulou que as únicas coisas existentes eram os átomos e os espaços entre eles e que qualquer matéria resultaria da combinação de átomos de quatro elementos: água, terra, fogo e ar.

Essas idéias foram apoiadas por alguns fi lósofos. Porém, outros, entre os quais, Aristóteles, que foi um dos maiores fi lósofos de todos os tempos, consideravam um absurdo existir algo indivisível, estabelecendo-se, então, duas correntes de pensamento.

Para Aristóteles, a matéria era contínua (não atômica) e suas idéias terminaram prevalecendo entre a maioria dos pensadores até o século XVI, quando outros estudiosos, como Pierre Gassendi (1592 – 1655), rompendo com a fi losofi a aristotélica, passaram a defender o atomismo e adotar o empirismo como prática para o estabelecimento da verdade científi ca.

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Deve-se reconhecer que esse pensamento carecia de uma base teórica ou material consistente, além de ser pouco esclarecedor. Porém, evidenciava um questionamento ou uma contestação sobre o pensamento que prevalecia até então e, ao mesmo tempo, induzia à refl exão investigativa, fundamental para o desenvolvimento do conhecimento.


Leucipo não deixou registros sobre suas refl exões. Porém, elas permaneceram e foram melhoradas pelo seu seguidor Demócrito, que viveu entre 460-370 a.C. e, seguindo as idéias do seu mestre, afi rmava que a menor partícula constituinte de qualquer tipo de matéria não poderia ser fragmentada, pois se fosse divisível ao infi nito, confundir-se-ia com o vazio. Por

à refl exão investigativa, fundamental para o desenvolvimento do conhecimento.


Leucipo não deixou registros sobre suas refl exões. Porém, elas permaneceram e foram melhoradas pelo seu seguidor Demócrito, que viveu entre 460-370 a.C. e, seguindo as idéias do seu mestre, afi rmava que a menor partícula constituinte de qualquer tipo de matéria não poderia ser fragmentada, pois se fosse divisível ao infi nito, confundir-se-ia com o vazio. Por essa característica, denominou tal partícula de

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Essas idéias foram apoiadas por alguns fi lósofos. Porém, outros, entre os quais, REV

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Deve-se reconhecer que esse pensamento carecia de uma base teórica ou material consistente, além de ser pouco esclarecedor. Porém, evidenciava um questionamento ou

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uma contestação sobre o pensamento que prevalecia até então e, ao mesmo tempo, induzia

REVISÃOuma contestação sobre o pensamento que prevalecia até então e, ao mesmo tempo, induzia


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Os próximos registros sobre a constituição da natureza vieram de Abdera, na Ásia

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Menor, onde o fi lósofo Leucipo se fi xou por volta de 478 a.C. Ele acreditava que o universo era

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Menor, onde o fi lósofo Leucipo se fi xou por volta de 478 a.C. Ele acreditava que o universo era constituído por elementos indivisíveis e pelo vazio, e que os movimentos desses elementos,

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constituído por elementos indivisíveis e pelo vazio, e que os movimentos desses elementos, gerando união ou separação, produziam ou destruíam os materiais.

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gerando união ou separação, produziam ou destruíam os materiais.

Leucipo não deixou registros sobre suas refl exões. Porém, elas permaneceram e foram

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Leucipo não deixou registros sobre suas refl exões. Porém, elas permaneceram e foram melhoradas pelo seu seguidor Demócrito, que viveu entre 460-370 a.C. e, seguindo as idéias

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melhoradas pelo seu seguidor Demócrito, que viveu entre 460-370 a.C. e, seguindo as idéias do seu mestre, afi rmava que a menor partícula constituinte de qualquer tipo de matéria não

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do seu mestre, afi rmava que a menor partícula constituinte de qualquer tipo de matéria não poderia ser fragmentada, pois se fosse divisível ao infi nito, confundir-se-ia com o vazio. Por

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Como corolário, Demócrito postulou que as únicas coisas existentes eram os átomos e REVISÃO

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os espaços entre eles e que qualquer matéria resultaria da combinação de átomos de quatro REVISÃO

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elementos: águaREVISÃO

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Deve-se reconhecer que esse pensamento carecia de uma base teórica ou material

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Deve-se reconhecer que esse pensamento carecia de uma base teórica ou material consistente, além de ser pouco esclarecedor. Porém, evidenciava um questionamento ou

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uma contestação sobre o pensamento que prevalecia até então e, ao mesmo tempo, induzia

REVISÃOuma contestação sobre o pensamento que prevalecia até então e, ao mesmo tempo, induzia


REVISÃOà refl exão investigativa, fundamental para o desenvolvimento do conhecimento.

Os próximos registros sobre a constituição da natureza vieram de Abdera, na Ásia

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Menor, onde o fi lósofo Leucipo se fi xou por volta de 478 a.C. Ele acreditava que o universo era

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Menor, onde o fi lósofo Leucipo se fi xou por volta de 478 a.C. Ele acreditava que o universo era constituído por elementos indivisíveis e pelo vazio, e que os movimentos desses elementos,

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constituído por elementos indivisíveis e pelo vazio, e que os movimentos desses elementos, gerando união ou separação, produziam ou destruíam os materiais.

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gerando união ou separação, produziam ou destruíam os materiais.

Leucipo não deixou registros sobre suas refl exões. Porém, elas permaneceram e foram

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Leucipo não deixou registros sobre suas refl exões. Porém, elas permaneceram e foram melhoradas pelo seu seguidor Demócrito, que viveu entre 460-370 a.C. e, seguindo as idéias

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melhoradas pelo seu seguidor Demócrito, que viveu entre 460-370 a.C. e, seguindo as idéias do seu mestre, afi rmava que a menor partícula constituinte de qualquer tipo de matéria não

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do seu mestre, afi rmava que a menor partícula constituinte de qualquer tipo de matéria não poderia ser fragmentada, pois se fosse divisível ao infi nito, confundir-se-ia com o vazio. Por

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poderia ser fragmentada, pois se fosse divisível ao infi nito, confundir-se-ia com o vazio. Por


Consolidação do atomismopartir do século XVII, muitos cientistas começaram a realizar experiências utilizando métodos e materiais distintos e, logo cedo, fi cou demonstrado que a possibilidade da matéria ser contínua não era respaldada pelos resultados obtidos, fazendo com

que o modelo de Aristóteles para a constituição da matéria desmoronasse e o atomismo se fi rmasse como uma realidade incontestável.

Para isso, os resultados dos trabalhos do físico e químico irlandês Robert Boyle, publicados em 1661, foram decisivos. Nesses trabalhos, ele concluiu que todos os objetos eram compostos por átomos, que seriam as unidades fundamentais da matéria.

Para chegar a essa conclusão, ele atentou para o fato de que algumas das substâncias já conhecidas podiam se combinar formando outras. Assim, o bronze podia ser formado combinando-se cobre com zinco; os sais podiam ser preparados combinando-se ácidos com álcalis e algumas substâncias podiam se separar, formando outras mais simples, como se observava quando se aquecia as amálgamas, fato que resultava na produção de mercúrio e de outro metal.

Desses resultados, Boyle concluiu que:

os átomos existiam e eram diferentes para cada tipo de elemento;

combinações de tipos diferentes de átomos formavam os compostos, e

toda a matéria era formada por um pequeno número de substâncias simples (ou elementos) combinados de formas diferentes.

Além de haver feito essas constatações, Boyle adotou o termo elemento, que era usado na Grécia Antiga, para designar cada substância simples. Parecia, portanto, que a existência do átomo já era irrefutável, mas ainda faltava descrevê-lo detalhadamente, fato que vem evoluindo até os dias de hoje.

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partir do século XVII, muitos cientistas começaram a realizar experiências utilizando métodos e materiais distintos e, logo cedo, fi cou demonstrado que a possibilidade da matéria ser contínua não era respaldada pelos resultados obtidos, fazendo com

que o modelo de Aristóteles para a constituição da matéria desmoronasse e o atomismo se


Para chegar a essa conclusão, ele atentou para o fato de que algumas das substâncias já conhecidas podiam se combinar formando outras. Assim, o bronze podia ser formado combinando-se cobre com zinco; os sais

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REVISÃOConsolidação do atomismo


partir do século XVII, muitos cientistas começaram a realizar experiências utilizando

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fi rmasse como uma realidade incontestável.

Para isso, os resultados dos trabalhos do físico e químico irlandês Robert Boyle,

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Para isso, os resultados dos trabalhos do físico e químico irlandês Robert Boyle, publicados em 1661, foram decisivos. Nesses trabalhos, ele concluiu que todos os objetos

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publicados em 1661, foram decisivos. Nesses trabalhos, ele concluiu que todos os objetos eram compostos por átomos, que seriam as unidades fundamentais da matéria.

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Para chegar a essa conclusão, ele atentou para o fato de que algumas das substâncias REVISÃO

Para chegar a essa conclusão, ele atentou para o fato de que algumas das substâncias já conhecidas podiam se combinar formando outras. Assim, o bronze podia ser formado REV

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já conhecidas podiam se combinar formando outras. Assim, o bronze podia ser formado combinando-se cobre com zinco; os REV

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partir do século XVII, muitos cientistas começaram a realizar experiências utilizando

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métodos e materiais distintos e, logo cedo, fi cou demonstrado que a possibilidade

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métodos e materiais distintos e, logo cedo, fi cou demonstrado que a possibilidade da matéria ser contínua não era respaldada pelos resultados obtidos, fazendo com

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da matéria ser contínua não era respaldada pelos resultados obtidos, fazendo com que o modelo de Aristóteles para a constituição da matéria desmoronasse e o atomismo se

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fi rmasse como uma realidade incontestável.

Para isso, os resultados dos trabalhos do físico e químico irlandês Robert Boyle,

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Para isso, os resultados dos trabalhos do físico e químico irlandês Robert Boyle, publicados em 1661, foram decisivos. Nesses trabalhos, ele concluiu que todos os objetos

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publicados em 1661, foram decisivos. Nesses trabalhos, ele concluiu que todos os objetos eram compostos por átomos, que seriam as unidades fundamentais da matéria.

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eram compostos por átomos, que seriam as unidades fundamentais da matéria.

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O átomo de Dalton

a segunda metade do século XVII, a teoria atômica não podia mais ser negada, e o empirismo, associado à refl exão, passou a ser prática comum para muitos estudiosos da natureza. Entre os químicos que assim procediam, Lavoisier foi um dos que

mais se destacou, tendo consagrado o uso da balança como instrumento para investigação em química, descoberto dezenas de elementos e estabelecido a lei da conservação das massas. Todo esse labor criativo fez com que Lavoisier fi casse reconhecido como um dos mais importantes químicos de todos os tempos.

Na seqüência aos trabalhos de Lavoisier, outros químicos – como Proust, Dalton e Richiter – estabeleceram as leis ponderais das combinações químicas, expressando as relações de massas entre os elementos nas reações químicas.

Em 1808, analisando os resultados dos experimentos que conduziram ao estabelecimento das leis ponderais, observando as relações entre as massas dos reagentes nas reações e, mais uma vez, resgatando as idéias de Leucipo e Demócrito, Dalton (1766-1844) formulou uma teoria atômica, cujos postulados estabeleciam que:

a matéria seria constituída por partículas extremamente pequenas e indivisíveis chamadas de átomos, que preservariam suas individualidades nas transformações químicas;

os átomos idênticos eram caracterizados pelas respectivas massas e constituiriam um mesmo elemento químico;

os compostos químicos seriam formados pela união de átomos de diferentes elementos, em proporções numéricas simples e defi nidas.

Os átomos de Dalton eram partículas indivisíveis, esféricas, maciças, impenetráveis e indestrutíveis que fi caram conhecidos como bola de bilhar, semelhantes às ilustrações da Figura 1.

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Figura 1 – Modelo atômico de Dalton para três elementos diferentes

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mais importantes químicos de todos os tempos.

Na seqüência aos trabalhos de Lavoisier, outros químicos – como Proust, Dalton e leis ponderais das combinações químicas

relações de massas entre os elementos nas reações químicas.


a matéria seria constituída por partículas extremamente pequenas e indivisíveis chamadas de átomos, que preservariam suas individualidades nas transformações



os átomos idênticos eram caracterizados pelas respectivas massas e constituiriam um mesmo elemento químico;

os compostos químicos seriam formados pela união de átomos de diferentes elementos, em proporções numéricas simples e defi nidas.

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Na seqüência aos trabalhos de Lavoisier, outros químicos – como Proust, Dalton e

REVISÃONa seqüência aos trabalhos de Lavoisier, outros químicos – como Proust, Dalton e

leis ponderais das combinações químicas

REVISÃOleis ponderais das combinações químicas


REVISÃOrelações de massas entre os elementos nas reações químicas.

Em 1808, analisando os resultados dos experimentos que conduziram ao estabelecimento

REVISÃOEm 1808, analisando os resultados dos experimentos que conduziram ao estabelecimento

das leis ponderais, observando as relações entre as massas dos reagentes nas reações e,

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das leis ponderais, observando as relações entre as massas dos reagentes nas reações e, mais uma vez, resgatando as idéias de Leucipo e Demócrito, Dalton (1766-1844) formulou

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mais uma vez, resgatando as idéias de Leucipo e Demócrito, Dalton (1766-1844) formulou uma teoria atômica, cujos postulados estabeleciam que:

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uma teoria atômica, cujos postulados estabeleciam que:

a matéria seria constituída por partículas extremamente pequenas e indivisíveis

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chamadas de átomos, que preservariam suas individualidades nas transformações químicas;

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químicas;

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os átomos idênticos eram caracterizados pelas respectivas massas e constituiriam um

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os átomos idênticos eram caracterizados pelas respectivas massas e constituiriam um

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mesmo elemento químico;REVISÃO

mesmo elemento químico;

os compostos químicos seriam formados pela união de átomos de diferentes elementos, REVISÃO

os compostos químicos seriam formados pela união de átomos de diferentes elementos, em proporções numéricas simples e defi nidas.REV

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em proporções numéricas simples e defi nidas.REVISÃO

. Todo esse labor criativo fez com que Lavoisier fi casse reconhecido como um dos

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. Todo esse labor criativo fez com que Lavoisier fi casse reconhecido como um dos mais importantes químicos de todos os tempos.

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Na seqüência aos trabalhos de Lavoisier, outros químicos – como Proust, Dalton e

REVISÃONa seqüência aos trabalhos de Lavoisier, outros químicos – como Proust, Dalton e

leis ponderais das combinações químicas

REVISÃOleis ponderais das combinações químicas


REVISÃOrelações de massas entre os elementos nas reações químicas.

Em 1808, analisando os resultados dos experimentos que conduziram ao estabelecimento

REVISÃOEm 1808, analisando os resultados dos experimentos que conduziram ao estabelecimento

das leis ponderais, observando as relações entre as massas dos reagentes nas reações e,

REVISÃO

das leis ponderais, observando as relações entre as massas dos reagentes nas reações e, mais uma vez, resgatando as idéias de Leucipo e Demócrito, Dalton (1766-1844) formulou

REVISÃO

mais uma vez, resgatando as idéias de Leucipo e Demócrito, Dalton (1766-1844) formulou uma teoria atômica, cujos postulados estabeleciam que:

REVISÃO

uma teoria atômica, cujos postulados estabeleciam que:

a matéria seria constituída por partículas extremamente pequenas e indivisíveis

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REVISÃO

chamadas de átomos, que preservariam suas individualidades nas transformações


Dalton teve o mérito de consolidar a idéia do átomo como unidade elementar da matéria, utilizando dados experimentais quantitativos. Porém, o seu modelo atômico continha uma série de equívocos, que foram demonstrados através de experimentos realizados a partir da segunda metade do século XIX. Nesses experimentos, verifi cou-se que os átomos não eram esferas maciças, eram divisíveis, penetráveis, destrutíveis e nem sempre eram iguais para um mesmo elemento químico.

A divisibilidade do átomoA primeira evidência experimental sobre a divisibilidade do átomo foi obtida em 1834

pelo físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1867), dando seqüência a trabalhos preliminares sobre eletrólise, realizados no início do século XIX por Humphrey Dave.

Em seus trabalhos, Faraday – considerado o descobridor da eletrólise como fenômeno físico-químico bem defi nido – observou que a passagem de corrente elétrica através de soluções de alguns tipos de substâncias provocava reações químicas nas quais as quantidades de eletricidade utilizadas e as quantidades de substâncias que reagiam eram proporcionais entre si, fatos que o levaram a estabelecer as leis da eletrólise.

Além de haver enunciado as leis da eletrólise, Faraday introduziu os termos cátodo e ânodo para designar os eletrodos nos quais as reações eletrolíticas aconteciam. Ao mesmo tempo, criou os termos ânion e cátion (íons) para designar as espécies que reagiam durante a passagem de eletricidade pelas soluções e, nessas defi nições, já fi cava implícito que as unidades elementares da matéria apresentavam natureza elétrica diferente.

Tais fatos não tiveram interpretação imediata, mas, em 1874, George Johnstone Stoney (1826-1911), analisando os resultados dos trabalhos de Faraday, sugeriu que a eletricidade existia associada à matéria e seria constituída por partículas de carga negativa denominada de eletrine, no caso da partícula associada ao hidrogênio.

Uma contribuição importante e para o esclarecimento sobre as unidades elementares da matéria foi dada por Svante Arrhenius, em sua tese de doutorado, defendida em 1884, quando deduziu que os cátions e os ânions eram produzidos pelos eletrólitos ao serem dissolvidos.

Arrhenius propôs que, nessas dissoluções, a soma das cargas das partículas positivas (cátions) seria igual à soma das cargas das partículas negativas (ânions), o que asseguraria que as cargas dos eletrólitos, dissolvidos ou não, seriam nulas.

Essas novas observações tornaram Stoney mais convicto sobre a natureza corpuscular da eletricidade e, em 1891, ele propôs o nome elétron para designar as partículas portadoras de eletricidade, constituintes da matéria.

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pelo físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1867), dando seqüência a trabalhos , realizados no início do século XIX por Humphrey Dave.

Em seus trabalhos, Faraday – considerado o descobridor da eletrólise como fenômeno físico-químico bem defi nido – observou que a passagem de corrente elétrica através de soluções de alguns tipos de substâncias provocava reações químicas nas quais as quantidades de eletricidade utilizadas e as quantidades de substâncias que reagiam eram proporcionais entre si, fatos que o levaram a estabelecer as

Além de haver enunciado as para designar os

tempo, criou os termos a passagem de eletricidade pelas soluções e, nessas defi nições, já fi cava implícito que as

, realizados no início do século XIX por Humphrey Dave.

Em seus trabalhos, Faraday – considerado o descobridor da eletrólise como fenômeno físico-químico bem defi nido – observou que a passagem de corrente elétrica através de soluções de alguns tipos de substâncias provocava reações químicas nas quais as quantidades de eletricidade utilizadas e as quantidades de substâncias que reagiam eram proporcionais

.

, Faraday introduziu os termos reações eletrolíticas

(íons) para designar as espécies que reagiam durante a passagem de eletricidade pelas soluções e, nessas defi nições, já fi cava implícito que as unidades elementares da matéria apresentavam natureza elétrica diferente.

Tais fatos não tiveram interpretação imediata, mas, em 1874, George Johnstone Stoney (1826-1911), analisando os resultados dos trabalhos de Faraday, sugeriu que a eletricidade existia associada à matéria e seria constituída por partículas de carga negativa denominada

, no caso da partícula associada ao hidrogênio.

REVISÃO

A divisibilidade do átomo

REVISÃO


REVISÃOA primeira evidência experimental sobre a divisibilidade do átomo foi obtida em 1834

pelo físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1867), dando seqüência a trabalhos

REVISÃOpelo físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1867), dando seqüência a trabalhos


REVISÃO, realizados no início do século XIX por Humphrey Dave.

Em seus trabalhos, Faraday – considerado o descobridor da eletrólise como fenômeno

REVISÃOEm seus trabalhos, Faraday – considerado o descobridor da eletrólise como fenômeno

físico-químico bem defi nido – observou que a passagem de corrente elétrica através de

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físico-químico bem defi nido – observou que a passagem de corrente elétrica através de soluções de alguns tipos de substâncias provocava reações químicas nas quais as quantidades

REVISÃO

soluções de alguns tipos de substâncias provocava reações químicas nas quais as quantidades de eletricidade utilizadas e as quantidades de substâncias que reagiam eram proporcionais

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de eletricidade utilizadas e as quantidades de substâncias que reagiam eram proporcionais entre si, fatos que o levaram a estabelecer as

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entre si, fatos que o levaram a estabelecer as leis da eletrólise

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leis da eletrólise

Além de haver enunciado as

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Além de haver enunciado as leis da eletrólise

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leis da eletrólise, Faraday introduziu os termos

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para designar os

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(íons) para designar as espécies que reagiam durante

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a passagem de eletricidade pelas soluções e, nessas defi nições, já fi cava implícito que as unidades elementares da matéria apresentavam natureza elétrica diferente.REV

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unidades elementares da matéria apresentavam natureza elétrica diferente.

Tais fatos não tiveram interpretação imediata, mas, em 1874, George Johnstone Stoney REVISÃO

Tais fatos não tiveram interpretação imediata, mas, em 1874, George Johnstone Stoney (1826-1911), analisando os resultados dos trabalhos de Faraday, sugeriu que a eletricidade REV

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(1826-1911), analisando os resultados dos trabalhos de Faraday, sugeriu que a eletricidade existia associada à matéria e seria constituída por partículas de carga negativa denominada REV

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existia associada à matéria e seria constituída por partículas de carga negativa denominada REVISÃO

A divisibilidade do átomo

REVISÃO


REVISÃOA primeira evidência experimental sobre a divisibilidade do átomo foi obtida em 1834

pelo físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1867), dando seqüência a trabalhos

REVISÃOpelo físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1867), dando seqüência a trabalhos


REVISÃO, realizados no início do século XIX por Humphrey Dave.

Em seus trabalhos, Faraday – considerado o descobridor da eletrólise como fenômeno

REVISÃOEm seus trabalhos, Faraday – considerado o descobridor da eletrólise como fenômeno

físico-químico bem defi nido – observou que a passagem de corrente elétrica através de

REVISÃO

físico-químico bem defi nido – observou que a passagem de corrente elétrica através de soluções de alguns tipos de substâncias provocava reações químicas nas quais as quantidades

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soluções de alguns tipos de substâncias provocava reações químicas nas quais as quantidades de eletricidade utilizadas e as quantidades de substâncias que reagiam eram proporcionais

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de eletricidade utilizadas e as quantidades de substâncias que reagiam eram proporcionais entre si, fatos que o levaram a estabelecer as

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entre si, fatos que o levaram a estabelecer as

Além de haver enunciado as

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Além de haver enunciado as para designar os

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para designar os

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eletrodostempo, criou os termos

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tempo, criou os termos a passagem de eletricidade pelas soluções e, nessas defi nições, já fi cava implícito que as

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a passagem de eletricidade pelas soluções e, nessas defi nições, já fi cava implícito que as


Se isso era verdade, e considerando que as substâncias não apresentam cargas elétricas, então os átomos seriam divisíveis, devendo ser constituídos, pelo menos, por dois tipos de partículas com cargas opostas (positivas e negativas), o que possibilitaria a neutralidade elétrica das substâncias e dos materiais em geral.

A partir dessas conclusões, as idéias dos atomistas gregos, concretizadas no modelo atômico de Dalton, perderam consistência. Já não se considerava o átomo indivisível, pois era constituído por partículas com cargas positivas e negativas. Conseqüentemente, estava lançado o desafi o para se investigar os constituintes atômicos, tendo-se como perspectiva já colocada o elétron, proposto por Stoney.

Atividade 1

1Faça um estudo sobre os termos sublinhados até este item e descreva-os.

Em que Boyle se fundamentou para afi rmar que os átomos existiam?

Qual a razão para Robert Boyle acreditar que a matéria era formada por um pequeno número de elementos?

Descreva resumidamente o que expressa cada uma das leis ponderais.

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Atividade 1Atividade 1

Faça um estudo sobre os termos sublinhados até este item e descreva-os.Faça um estudo sobre os termos sublinhados até este item e

Em que Boyle se fundamentou para afi rmar que os átomos

Qual a razão para Robert Boyle acreditar que a matéria era formada por um pequeno número de elementos?REV

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REVISÃOAtividade 1

REVISÃOAtividade 1Atividade 1

REVISÃOAtividade 1

Faça um estudo sobre os termos sublinhados até este item e

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Faça um estudo sobre os termos sublinhados até este item e descreva-os.

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descreva-os.

Em que Boyle se fundamentou para afi rmar que os átomos

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Em que Boyle se fundamentou para afi rmar que os átomos existiam?

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existiam?

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Qual a razão para Robert Boyle acreditar que a matéria era formada por um pequeno número de elementos?REV

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por um pequeno número de elementos?REVISÃO

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3REVISÃO

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REVISÃOAtividade 1

REVISÃOAtividade 1Atividade 1

REVISÃOAtividade 1

Faça um estudo sobre os termos sublinhados até este item e

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Faça um estudo sobre os termos sublinhados até este item e descreva-os.

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descreva-os.

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A descoberta do elétronm 1878, o cientista inglês Wiliam Crookes (1832-1919) criou um dispositivo – constituído por uma ampola de vidro conectada a uma bomba de vácuo, contendo, no seu interior, dois eletrodos ligados a uma fonte de energia elétrica –, com o qual

vários pesquisadores passaram a fazer estudos sobre descargas elétricas através de gases.E

Nesses estudos, verifi cou-se que se a pressão dos gases estivesse próxima de 10 mmHg não haveria condução de eletricidade. Mas, a partir dessa pressão e até próximo de 1 mmHg, os gases passavam a conduzir eletricidade, o que podia ser percebido pelo aparecimento de um feixe luminoso saindo do cátodo para a região oposta da ampola (Figura 2) ou podia ser medido com instrumentos de aferição de fl uxo de corrente.

Em 1876, Eugen Goldstein demonstrou que os feixes luminosos observados nas ampolas de Crookes formam sombras de objetos colocados em sua trajetória, em posição oposta ao eletrodo negativo do tubo de descarga (Figura 3a). Como esse eletrodo havia sido denominado cátodo por Faraday e acreditando que o feixe luminoso era constituído por radiações, Goldstein denominou-os de raios catódicos.

Figura 3 – Experiências que começaram a mostrar a natureza dos raios catódicos

Figura 2 – Descarga elétrica através de um gás rarefeito

Estudos posteriores mostraram que os constituintes do feixe luminoso possuíam massa, sendo, portanto, de natureza material, pois faziam girar uma ventoinha colocada em sua trajetória dentro de uma ampola de Crookes (Figura 3b).

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Em 1876, Eugen Goldstein demonstrou que os feixes luminosos observados nas ampolas de Crookes formam sombras de objetos colocados em sua trajetória, em posição

Descarga elétrica através


Em 1876, Eugen Goldstein demonstrou que os feixes luminosos observados nas ampolas de Crookes formam sombras de objetos colocados em sua trajetória, em posição oposta ao eletrodo negativo do tubo de descarga (Figura 3a). Como esse eletrodo havia sido denominado cátodo por Faraday e acreditando que o feixe luminoso era constituído por radiações, Goldstein denominou-os de REV

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Nesses estudos, verifi cou-se que se a pressão dos gases estivesse próxima de 10 mmHg

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Nesses estudos, verifi cou-se que se a pressão dos gases estivesse próxima de 10 mmHg não haveria condução de eletricidade. Mas, a partir dessa pressão e até próximo de 1 mmHg,

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não haveria condução de eletricidade. Mas, a partir dessa pressão e até próximo de 1 mmHg, os gases passavam a conduzir eletricidade, o que podia ser percebido pelo aparecimento de

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os gases passavam a conduzir eletricidade, o que podia ser percebido pelo aparecimento de um feixe luminoso saindo do cátodo para a região oposta da ampola (Figura 2) ou podia ser

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um feixe luminoso saindo do cátodo para a região oposta da ampola (Figura 2) ou podia ser medido com instrumentos de aferição de fl uxo de corrente.

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medido com instrumentos de aferição de fl uxo de corrente.

Em 1876, Eugen Goldstein demonstrou que os feixes luminosos observados nas

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ampolas de Crookes formam sombras de objetos colocados em sua trajetória, em posição oposta ao eletrodo negativo do tubo de descarga (Figura 3a). Como esse eletrodo havia sido REV

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oposta ao eletrodo negativo do tubo de descarga (Figura 3a). Como esse eletrodo havia sido REVISÃO

denominado cátodo por Faraday e acreditando que o feixe luminoso era constituído por REVISÃO

denominado cátodo por Faraday e acreditando que o feixe luminoso era constituído por radiações, Goldstein denominou-os de REV

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radiações, Goldstein denominou-os de


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Descarga elétrica através de um gás rarefeito

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Nesses estudos, verifi cou-se que se a pressão dos gases estivesse próxima de 10 mmHg

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Nesses estudos, verifi cou-se que se a pressão dos gases estivesse próxima de 10 mmHg não haveria condução de eletricidade. Mas, a partir dessa pressão e até próximo de 1 mmHg,

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não haveria condução de eletricidade. Mas, a partir dessa pressão e até próximo de 1 mmHg, os gases passavam a conduzir eletricidade, o que podia ser percebido pelo aparecimento de

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os gases passavam a conduzir eletricidade, o que podia ser percebido pelo aparecimento de um feixe luminoso saindo do cátodo para a região oposta da ampola (Figura 2) ou podia ser

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um feixe luminoso saindo do cátodo para a região oposta da ampola (Figura 2) ou podia ser medido com instrumentos de aferição de fl uxo de corrente.

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medido com instrumentos de aferição de fl uxo de corrente.

Em 1876, Eugen Goldstein demonstrou que os feixes luminosos observados nas

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ampolas de Crookes formam sombras de objetos colocados em sua trajetória, em posição


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O fato, porém, é que não existiam dados sufi cientes para uma defi nição sobre o que era observado nos experimentos, surgindo um confl ito de opiniões em relação aos constituintes dos raios catódicos e dos raios canais: entre cientistas alemães, prevalecia a idéia de que seriam radiações e, entre os britânicos, de que seriam partículas.

No meio dessa polêmica, os experimentos realizados em 1897 por Joseph John Thomson (1856-1940) foram decisivos para mostrar que os raios catódicos, na verdade, eram elétrons, portanto, partículas com carga elétrica negativa e que os raios canais eram íons carregados positivamente.

Nos seus experimentos, Thomson mostrou que os raios catódicos eram atraídos pelos pólos positivos de campos elétricos formados por duas placas metálicas colocadas dentro de ampolas de Crookes, ligadas aos eletrodos de baterias. Verifi cou, também, que esses raios eram desviados pelos campos magnéticos de forma semelhante à que se observava em experimentos sobre eletromagnetismo (já realizados naquela época), conforme é ilustrado na Figura 5.

Figura 5 – Experiência de Thomson

Vale ressaltar que outros cientistas já haviam tentado realizar experimentos semelhantes sem alcançar sucesso. Porém, Thomson foi persistente e conseguiu essa proeza baixando a pressão do gás dentro das ampolas, o que provocava a diminuição do efeito de blindagem criado pelos íons gasosos existentes no tubo.

Figura 4 – Esquema da experiência para a descoberta dos raios canais

Noutro experimento, Goldstein utilizou uma ampola de Crookes com um cátodo perfurado (Figura 4) e observou novos feixes luminosos que pareciam sair desses furos ou canais e se dirigiam em sentido inverso aos raios catódicos. Goldstein não sabia o que formava esses feixes luminosos, porém, acreditando tratar-se de radiações, deu o nome de raios canais aos constituintes dos feixes emitidos a partir dos canais dos catodos das ampolas de Crookes.

Goldstein observou o aparecimento

de feixes luminosos que pareciam

ser originados nos canais existentes

no cátodo, se deslocando em sentido

contrário raios catódicos, os quais foram

denominados de raios canais.

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No meio dessa polêmica, os experimentos realizados em 1897 por Joseph John Thomson (1856-1940) foram decisivos para mostrar que os raios catódicos, na verdade, eram elétrons, portanto, partículas com carga elétrica negativa e que os raios canais eram

Esquema da experiência para a descoberta dos raios canais

de feixes luminosos que pareciam


No meio dessa polêmica, os experimentos realizados em 1897 por Joseph John Thomson (1856-1940) foram decisivos para mostrar que os raios catódicos, na verdade, eram elétrons, portanto, partículas com carga elétrica negativa e que os raios canais eram íons carregados positivamente.

experimentoscampos

ampolas de Crookes, ligadas aos eletrodos de baterias. Verifi cou, também, que esses raios eram desviados pelos


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O fato, porém, é que não existiam dados sufi cientes para uma defi nição sobre o que era

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O fato, porém, é que não existiam dados sufi cientes para uma defi nição sobre o que era observado nos experimentos, surgindo um confl ito de opiniões em relação aos constituintes

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observado nos experimentos, surgindo um confl ito de opiniões em relação aos constituintes dos raios catódicos e dos raios canais: entre cientistas alemães, prevalecia a idéia de que

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dos raios catódicos e dos raios canais: entre cientistas alemães, prevalecia a idéia de que seriam radiações e, entre os britânicos, de que seriam partículas.

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seriam radiações e, entre os britânicos, de que seriam partículas.

No meio dessa polêmica, os experimentos realizados em 1897 por Joseph John

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No meio dessa polêmica, os experimentos realizados em 1897 por Joseph John Thomson (1856-1940) foram decisivos para mostrar que os raios catódicos, na verdade,

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Thomson (1856-1940) foram decisivos para mostrar que os raios catódicos, na verdade, eram elétrons, portanto, partículas com carga elétrica negativa e que os raios canais eram

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eram elétrons, portanto, partículas com carga elétrica negativa e que os raios canais eram íons carregados positivamente.

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íons carregados positivamente.

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deampolas de Crookes, ligadas aos eletrodos de baterias. Verifi cou, também, que esses raios eram REV

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ampolas de Crookes, ligadas aos eletrodos de baterias. Verifi cou, também, que esses raios eram


REVISÃOEsquema da experiência para a descoberta dos raios canais


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contrário raios catódicos, os quais foram

REVISÃOcontrário raios catódicos, os quais foram

denominados de raios canais.

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O fato, porém, é que não existiam dados sufi cientes para uma defi nição sobre o que era

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O fato, porém, é que não existiam dados sufi cientes para uma defi nição sobre o que era observado nos experimentos, surgindo um confl ito de opiniões em relação aos constituintes

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observado nos experimentos, surgindo um confl ito de opiniões em relação aos constituintes dos raios catódicos e dos raios canais: entre cientistas alemães, prevalecia a idéia de que

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dos raios catódicos e dos raios canais: entre cientistas alemães, prevalecia a idéia de que seriam radiações e, entre os britânicos, de que seriam partículas.

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seriam radiações e, entre os britânicos, de que seriam partículas.

No meio dessa polêmica, os experimentos realizados em 1897 por Joseph John

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No meio dessa polêmica, os experimentos realizados em 1897 por Joseph John Thomson (1856-1940) foram decisivos para mostrar que os raios catódicos, na verdade,

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Thomson (1856-1940) foram decisivos para mostrar que os raios catódicos, na verdade, eram elétrons, portanto, partículas com carga elétrica negativa e que os raios canais eram

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eram elétrons, portanto, partículas com carga elétrica negativa e que os raios canais eram


REVISÃOEsquema da experiência para a descoberta dos raios canais

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Determinação da relaçãocarga/massa do elétron

Para determinar a relação entre a carga e a massa dos elétrons, Thomson utilizou um aparelho de Crookes semelhante aos tubos de televisão usados atualmente, conforme mostra o esquema apresentado na Figura 6.

Todos esses experimentos indicavam que a matéria era constituída por partículas positivas e negativas e que os raios catódicos, sendo os componentes de carga elétrica negativa, deveriam ser os elétrons que haviam sido propostos por Stoney. Faltava, porém, uma prova defi nitiva, mas esta foi encontrada por Thomson quando determinou alguns parâmetros relativos aos raios catódicos, sendo o mais importante deles a relação entre a carga elétrica e a massa dessas partículas.

Pode-se se dizer que o equipamento

utilizado por Thomson, semelhante

aos tubos de televisores de hoje,

foi precursor do espectrômetro de

massa, aparelho muito utilizado

atualmente em análises químicas.

Figura 6 – Esquema do aparelho usado por Thomson para determinar a velocidade e a relação carga/massa dos elétrons

No aparelho, existiam dois ânodos perfurados (discos D) por onde um feixe de elétronspoderia passar e ir se chocar com a parede frontal do tubo, na posição B.

Nos experimentos, era aplicado um campo elétrico sobre o feixe de elétrons e issoprovocava um desvio (x) do feixe para a posição A. Já a aplicação de um campo magnéticoperpendicular ao campo elétrico, provocava um desvio (y) do feixe de elétrons para a posiçãoC, oposto àquele provocado pelo campo elétrico. Nesses experimentos, o ponto de incidênciado feixe de elétrons era facilmente visualizado colocando-se um anteparo commaterial fluorescentefrontal à sua trajetória.

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Determinação da relaçãoarga/massa do elétron

Para determinar a relação entre a carga e a massa dos elétrons, Thomson utilizou um aparelho de Crookes semelhante aos tubos de televisão usados atualmente, conforme mostra o esquema apresentado na Figura 6.

Para determinar a relação entre a carga e a massa dos elétrons, Thomson utilizou um aparelho de Crookes semelhante aos tubos de televisão usados atualmente, conforme mostra

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Determinação da relação

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REVISÃOarga/massa do elétron

Para determinar a relação entre a carga e a massa dos elétrons, Thomson utilizou um

REVISÃOPara determinar a relação entre a carga e a massa dos elétrons, Thomson utilizou um

aparelho de Crookes semelhante aos tubos de televisão usados atualmente, conforme mostra

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Determinação da relação

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REVISÃOarga/massa do elétron

Para determinar a relação entre a carga e a massa dos elétrons, Thomson utilizou um

REVISÃOPara determinar a relação entre a carga e a massa dos elétrons, Thomson utilizou um


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aparelho de Crookes semelhante aos tubos de televisão usados atualmente, conforme mostra o esquema apresentado na Figura 6.

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o esquema apresentado na Figura 6.

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Esses resultados constituíram a prova defi nitiva de que os raios catódicos eram elétrons, que estes eram iguais entre si e que estavam presentes em todo tipo de matéria, sendo, portanto, as unidades básicas de carga negativa propostas por Stoney.

Estando convencido disso, em l897, Thomson anunciou que:

o átomo era divisível, tendo em sua constituição partículas de carga negativa;

essas partículas tinham sempre as mesmas massa e carga elétrica, independentemente do tipo de material que as emitiam.

Com tais afi rmações, fundamentadas em dados experimentais, a existência do elétron estava comprovada. Outras questões, porém, logo se impunham, como por exemplo: a) Quais seriam a carga e a massa do elétron? b) O que seriam e qual seria a constituição das partículas positivas observadas por Goldstein?

e

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,

na qual e e m são a carga e a massa dos elétrons, k e k são constantes definidas pelascaracterísticas do aparelho e pelas intensidades dos campos elétrico e magnético aplicados ex e y são os desvios do feixe de elétrons sob a ação de cada tipo de campo aplicado, medidosdiretamente no “vídeo” do aparelho utilizado.

Usando essa equação, Thomson calculou a relação entre a carga e a massa dos elétrons(e/m), encontrando valores sempre muito próximos de −1, 76108 C/g, mesmo utilizandocatodos de materiais diferentes ou gases diferentes nas ampolas de Crookes.

Assim, utilizando os dados experimentais obtidos e aplicando equações da eletrodinâmica, Thomson deduziu uma equação que correlacionava a carga e a massa dos elétrons, expressa na forma:

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essas partículas tinham sempre as mesmas massa e carga elétrica, independentemente

são os desvios do feixe de elétrons sob a ação de cada tipo de campo aplicado, medidos

Usando essa equação, Thomson calculou a relação entre a carga e a massa dos elétrons), encontrando valores sempre muito próximos de

catodos de materiais diferentes ou gases diferentes nas ampolas de Crookes.





Com tais afi rmações, fundamentadas em dados experimentais, a existência do elétron estava comprovada. Outras questões, porém, logo se impunham, como por exemplo: a) Quais seriam a carga e a massa do elétron? b) O que seriam e qual seria a constituição das partículas positivas observadas por Goldstein?


REVISÃOEsses resultados constituíram a prova defi nitiva de que os raios catódicos eram


elétrons, que estes eram iguais entre si e que estavam presentes em todo tipo de matéria,

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elétrons, que estes eram iguais entre si e que estavam presentes em todo tipo de matéria, sendo, portanto, as unidades básicas de carga negativa propostas por Stoney.

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sendo, portanto, as unidades básicas de carga negativa propostas por Stoney.


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do tipo de material que as emitiam.

Com tais afi rmações, fundamentadas em dados experimentais, a existência do elétron

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Com tais afi rmações, fundamentadas em dados experimentais, a existência do elétron estava comprovada. Outras questões, porém, logo se impunham, como por exemplo: a) REV

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estava comprovada. Outras questões, porém, logo se impunham, como por exemplo: a) Quais seriam a carga e a massa do elétron? b) O que seriam e qual seria a constituição das REV

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Quais seriam a carga e a massa do elétron? b) O que seriam e qual seria a constituição das partículas positivas observadas por Goldstein?REV

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partículas positivas observadas por Goldstein?

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REVISÃOcatodos de materiais diferentes ou gases diferentes nas ampolas de Crookes.



elétrons, que estes eram iguais entre si e que estavam presentes em todo tipo de matéria,

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elétrons, que estes eram iguais entre si e que estavam presentes em todo tipo de matéria, sendo, portanto, as unidades básicas de carga negativa propostas por Stoney.

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sendo, portanto, as unidades básicas de carga negativa propostas por Stoney.


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Usando essa equação, Thomson calculou a relação entre a carga e a massa dos elétrons

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REVISÃOcatodos de materiais diferentes ou gases diferentes nas ampolas de Crookes.


Atividade 2

1

2

3

Determinação da cargae da massa do elétron

resposta para a primeira questão da atividade 2 foi dada em 1908 por Robert A. Milikan, através de um experimento bastante engenhoso. Para isso, ele construiu uma câmara fechada provida de um nebulizador, dois eletrodos em forma de placas

(com a placa superior perfurada no centro), um visor com uma escala graduada e uma fonte de raios-X, cujo esquema é mostrado na Figura 7.

Para realizar as experiências, Milikan acionava a fonte de raios-X e aspergia gotículas de óleo no interior da câmara. Com isso, moléculas de ar eram ionizadas pelos raios-X e os íons formados eventualmente captados pelas gotículas de óleo que, assim, fi cavam carregadas de eletricidade. Como conseqüência, quando os eletrodos estavam despolarizados (desconectados de uma fonte de corrente contínua), as gotículas, carregadas ou não, caíam com a mesma velocidade, submetidas, apenas, à força gravitacional e à força de atrito com o ar.

Porém, quando as placas eram polarizadas, as gotículas eletrizadas tinham suas velocidades modifi cadas e a direção do movimento podia até ser invertido, dependendo da natureza (positiva ou negativa) da carga da gotícula e da intensidade do campo produzido pelos eletrodos.

A

Explique por que nos experimentos com ampolas de Crookes os gasessó conduzem eletricidade a baixas pressões.

Descreva os feixes luminosos observados nas experiências comdescargas através de gases rarefeitos.

Descreva os experimentos que possibilitaram a determinação darelação entre a carga e a massa (e/m) dos raios catódicos.

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Descreva os experimentos que possibilitaram a determinação dae/m) dos raios catódicos.


resposta para a primeira questão da atividade 2 foi dada em 1908 por Robert A. Milikan, através de um experimento bastante engenhoso. Para isso, ele construiu uma câmara fechada provida de um nebulizador, dois eletrodos em forma de placas

(com a placa superior perfurada no centro), um visor com uma escala graduada e uma fonte

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Determinação da carga

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e da massa do elétron

resposta para a primeira questão da atividade 2 foi dada em 1908 por Robert A. REVISÃO

resposta para a primeira questão da atividade 2 foi dada em 1908 por Robert A. Milikan, através de um experimento bastante engenhoso. Para isso, ele construiu REV

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Milikan, através de um experimento bastante engenhoso. Para isso, ele construiu

Descreva os experimentos que possibilitaram a determinação da

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REVISÃODescreva os experimentos que possibilitaram a determinação da

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Figura 7 – Esquema do aparelho usado por Milikan para determinar a carga do elétron

Analisando os movimentos das gotículas, Milikan demonstrou que a carga de cada gotícula podia ser expressa através da equação:

q =6rvπη − 4πr3dg

3

1E

,

na qual q, r, v e d eram, respectivamente, as cargas, os raios, as velocidades e a densidadedas gotívulas de óleo; η era a viscosidade do ar; g a aceleração da gravidade eE a intensidadedo campo aplicado.

Com essa equação, Milikan realizou várias determinações de cargas elétricas (q) nasgotículas de óleo, obtendo sempre valores múltiplos inteiros de −1, 6×10−19 coulombs,fato que o levou a deduzir que esta deveria ser a carga do elétron.

Dispondo desse valor, tornou-se simples calcular a massa do elétron, bastando usar arelação entre a carga e a massa (e/m = −1, 76× 1011 C/kg), estabelecida por Thomson, oque resultou em 9, 11× 10−31 kg como sendo a massa do elétron.

Assim, desfez-se parte do mistério sobre a composição dos átomos. Os elétronsestavam caracterizados. Quanto às partículas positivas, complementares aos elétrons naconstituição dos átomos, ainda havia muito a ser esclarecido. Porém, alguns pesquisadoresjá vinham procurando estabelecer as suas propriedades e não demorou muito para que partesignificativa dessa tarefa fosse realizada.

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Esquema do aparelho usado por Milikan para determinar a carga do elétron

Analisando os movimentos das gotículas, Milikan demonstrou que a carga de cada gotícula podia ser expressa através da equação:

q, r, v

das gotívulas de óleo;do campo aplicado.

Analisando os movimentos das gotículas, Milikan demonstrou que a carga de cada

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3

eram, respectivamente, as cargas, os raios, as velocidades e a densidadeera a viscosidade do ar;

Com essa equação, Milikan realizou várias determinações de cargas elétricas (gotículas de óleo, obtendo sempre valores múltiplos inteiros defato que o levou a deduzir que esta deveria ser a carga do elétron.

Dispondo desse valor, tornou-se simples calcular a massa do elétron, bastando usar arelação entre a carga e a massa (REV

ISÃOEsquema do aparelho usado por Milikan para determinar a carga do elétron

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REVISÃOAnalisando os movimentos das gotículas, Milikan demonstrou que a carga de cada

gotícula podia ser expressa através da equação:

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Com essa equação, Milikan realizou várias determinações de cargas elétricas (gotículas de óleo, obtendo sempre valores múltiplos inteiros deREV

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fato que o levou a deduzir que esta deveria ser a carga do elétron.

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Dispondo desse valor, tornou-se simples calcular a massa do elétron, bastando usar aREVISÃO


REVISÃO



REVISÃOAnalisando os movimentos das gotículas, Milikan demonstrou que a carga de cada

gotícula podia ser expressa através da equação:

REVISÃOgotícula podia ser expressa através da equação:

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q, r, v

das gotívulas de óleo;

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das gotívulas de óleo;do campo aplicado.

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do campo aplicado.


As partículas positivas –a descoberta do próton

epois da descoberta, em 1876, a primeira observação importante sobre os constituintes positivos dos átomos foi feita em 1895 por Jean Perrin, ao demonstrar que os raios canais eram partículas com cargas positivas. Em 1898, Wilhelm Wien

determinou a relação carga/massa dos raios canais produzidos pelo hidrogênio no tubo de Crookes, verifi cando que essa relação era igual a 9,6 x 107 C/kg, sendo, portanto, quase 2000 vezes inferior à relação encontrada para o elétron.

Posteriormente, Thomson confi rmou esse resultado e concluiu que o raio canal produzido pelo hidrogênio correspondia à partícula fundamental de carga positiva e que a sua carga deveria ser igual (mas contrária) à do elétron.

Com esse pressuposto, após a determinação da carga do elétron, foi determinada a massa dessa partícula, obtendo-se o valor 1,26 x 10-27 kg.

Em 1919, como resultado de experiências realizadas por Rutherford, a partícula positiva formada a partir do hidrogênio passou a ser considerada como formadora de todos os elementos, razão pela qual recebeu a denominação de protos (palavra grega que signifi ca origem) e posteriormente passou a ser chamada de próton.

Esses estudos mostraram, também, que os raios canais podiam ser diferentes para um mesmo elemento. Um desses estudos, realizado por Thomson, em 1912, mostrou que o neônio formava dois tipos de raios canais com massas diferentes. Mais adiante, com o refi namento dos métodos experimentais, foi verifi cado que o próprio hidrogênio forma três raios canais diferentes. Com essas observações fi cou evidenciado que existiam átomos com pesos diferentes formando um mesmo elemento químico e a esses tipos de átomos, Frederick Soddy, em 1913, denominou de isótopos do elemento.

A existência dos isótopos desfez mais um dos equívocos dos postulados de Dalton, que usava os pesos atômicos como parâmetro identifi cador. Porém, gerou a necessidade de se encontrar outra forma para identifi car os elementos, o que ocorreu ainda em 1913, através dos trabalhos de Henry G. J. Moseley.

Nesses trabalhos, Moseley verifi cou que os raios-X emitidos pelos átomos dependiam das respectivas cargas nucleares (Z) e que estas sempre correspondiam a números inteiros, os quais foram denominados de número atômico.

Logo foi observado que não só os raios-X, mas todas as propriedades dependiam do número atômico e, por isso, esse parâmetro, que corresponde ao número de prótons em cada átomo, foi defi nido como o parâmetro identifi cador dos elementos.

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determinou a relação carga/massa dos raios canais produzidos pelo hidrogênio no tubo de C/kg, sendo, portanto, quase 2000

Posteriormente, Thomson confi rmou esse resultado e concluiu que o raio canal produzido pelo hidrogênio correspondia à partícula fundamental de carga positiva e que a sua carga deveria ser igual (mas contrária) à do elétron.

Com esse pressuposto, após a determinação da carga do elétron, foi determinada a massa dessa partícula, obtendo-se o valor 1,26 x 10

Em 1919, como resultado de experiências realizadas por Rutherford, a partícula positiva formada a partir do hidrogênio passou a ser considerada como formadora de todos os elementos, razão pela qual recebeu a denominação de origem) e posteriormente passou a ser chamada de

Esses estudos mostraram, também, que os raios canais podiam ser diferentes para um mesmo elemento. Um desses estudos, realizado por Thomson, em 1912, mostrou que

Com esse pressuposto, após a determinação da carga do elétron, foi determinada a

Em 1919, como resultado de experiências realizadas por Rutherford, a partícula positiva formada a partir do hidrogênio passou a ser considerada como formadora de todos

protos (palavra grega que signifi ca protos (palavra grega que signifi ca protospróton

Esses estudos mostraram, também, que os raios canais podiam ser diferentes para um mesmo elemento. Um desses estudos, realizado por Thomson, em 1912, mostrou que o neônio formava dois tipos de raios canais com massas diferentes. Mais adiante, com o refi namento dos métodos experimentais, foi verifi cado que o próprio hidrogênio forma três raios canais diferentes. Com essas observações fi cou evidenciado que existiam átomos com pesos diferentes formando um mesmo elemento químico e a esses tipos de átomos, Frederick Soddy, em 1913, denominou de REV

ISÃO C/kg, sendo, portanto, quase 2000

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C/kg, sendo, portanto, quase 2000

Posteriormente, Thomson confi rmou esse resultado e concluiu que o raio canal

REVISÃOPosteriormente, Thomson confi rmou esse resultado e concluiu que o raio canal

produzido pelo hidrogênio correspondia à partícula fundamental de carga positiva e que a

REVISÃOproduzido pelo hidrogênio correspondia à partícula fundamental de carga positiva e que a

sua carga deveria ser igual (mas contrária) à do elétron.

REVISÃOsua carga deveria ser igual (mas contrária) à do elétron.


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massa dessa partícula, obtendo-se o valor 1,26 x 10-27

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kg.

Em 1919, como resultado de experiências realizadas por Rutherford, a partícula

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positiva formada a partir do hidrogênio passou a ser considerada como formadora de todos os elementos, razão pela qual recebeu a denominação de

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protosorigem) e posteriormente passou a ser chamada de

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Esses estudos mostraram, também, que os raios canais podiam ser diferentes para

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um mesmo elemento. Um desses estudos, realizado por Thomson, em 1912, mostrou que o neônio formava dois tipos de raios canais com massas diferentes. Mais adiante, com

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o neônio formava dois tipos de raios canais com massas diferentes. Mais adiante, com o refi namento dos métodos experimentais, foi verifi cado que o próprio hidrogênio forma REV

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o refi namento dos métodos experimentais, foi verifi cado que o próprio hidrogênio forma três raios canais diferentes. Com essas observações fi cou evidenciado que existiam átomos REV

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três raios canais diferentes. Com essas observações fi cou evidenciado que existiam átomos com pesos diferentes formando um mesmo elemento químico e a esses tipos de átomos, REV

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com pesos diferentes formando um mesmo elemento químico e a esses tipos de átomos, REVISÃO


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Posteriormente, Thomson confi rmou esse resultado e concluiu que o raio canal

REVISÃOPosteriormente, Thomson confi rmou esse resultado e concluiu que o raio canal

produzido pelo hidrogênio correspondia à partícula fundamental de carga positiva e que a

REVISÃOproduzido pelo hidrogênio correspondia à partícula fundamental de carga positiva e que a

sua carga deveria ser igual (mas contrária) à do elétron.

REVISÃOsua carga deveria ser igual (mas contrária) à do elétron.


REVISÃOCom esse pressuposto, após a determinação da carga do elétron, foi determinada a


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Em 1919, como resultado de experiências realizadas por Rutherford, a partícula

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positiva formada a partir do hidrogênio passou a ser considerada como formadora de todos os elementos, razão pela qual recebeu a denominação de

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os elementos, razão pela qual recebeu a denominação de origem) e posteriormente passou a ser chamada de

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origem) e posteriormente passou a ser chamada de

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Esses estudos mostraram, também, que os raios canais podiam ser diferentes para

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um mesmo elemento. Um desses estudos, realizado por Thomson, em 1912, mostrou que o neônio formava dois tipos de raios canais com massas diferentes. Mais adiante, com

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o neônio formava dois tipos de raios canais com massas diferentes. Mais adiante, com


Como já se observava que a massa atômica de cada elemento era cerca de duas vezes maior do que se esperaria, tomando como base os números atômicos, tornou-se evidente a existência de outros componentes, além dos elétrons e dos prótons, constituindo os átomos. Desses componentes, o mais importante é o nêutron, cuja massa é quase igual à massa do próton e foi descoberto em 1932 por James Chadwick.

O modelo atômico de Thomson

o fi nal do século XIX, os dados experimentais relacionados com descargas através de gases rarefeitos e com a radioatividade (descoberta em 1896 por Henri Becquerel) já haviam mostrado que o modelo atômico de Dalton apresentava uma série de

suposições equivocadas, tornando necessário se pensar num modelo compatível com os novos resultados experimentais disponíveis. Essa iniciativa foi assumida por Thomson que, em 1898, tornou-se o primeiro cientista a propor um modelo atômico constituído de partículas positivas e negativas.

Com base nos estudos sobre as relações entre as cargas e as massas dos elétrons e dos raios canais, Thomson já sabia que os elétrons eram muito mais leves do que os átomos como um todo. Assim, ele propôs que cada átomo seria formado por uma esfera de carga positiva homogênea, onde fi caria quase toda a massa do átomo, com os elétrons distribuídos simetricamente em torno dela. Esse modelo fi cou conhecido como “modelo de pudim com passas” (Figura 8) e teve vida curta, pois logo foi observada sua incompatibilidade com os resultados de novos experimentos realizados, conforme será visto nos itens seguintes.

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Figura 8 – Modelos atômicos propostos por Thomson

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suposições equivocadas, tornando necessário se pensar num modelo compatível com os novos resultados experimentais disponíveis. Essa iniciativa foi assumida por Thomson que, em 1898, tornou-se o primeiro cientista a propor um modelo atômico constituído de partículas positivas e negativas.

Com base nos estudos sobre as relações entre as cargas e as massas dos elétrons e dos raios canais, Thomson já sabia que os elétrons eram muito mais leves do que os átomos como um todo. Assim, ele propôs que cada átomo seria formado por uma esfera de carga

de gases rarefeitos e com a radioatividade (descoberta em 1896 por Henri Becquerel) já haviam mostrado que o modelo atômico de Dalton apresentava uma série de

suposições equivocadas, tornando necessário se pensar num modelo compatível com os novos resultados experimentais disponíveis. Essa iniciativa foi assumida por Thomson que, em 1898, tornou-se o primeiro cientista a propor um modelo atômico constituído de

Com base nos estudos sobre as relações entre as cargas e as massas dos elétrons e dos raios canais, Thomson já sabia que os elétrons eram muito mais leves do que os átomos como um todo. Assim, ele propôs que cada átomo seria formado por uma esfera de carga positiva homogênea, onde fi caria quase toda a massa do átomo, com os elétrons distribuídos simetricamente em torno dela. Esse modelo fi cou conhecido como “modelo de pudim com passas” (Figura 8) e teve vida curta, pois logo foi observada sua incompatibilidade com os resultados de novos experimentos realizados, conforme será visto nos itens seguintes.REV

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o fi nal do século XIX, os dados experimentais relacionados com descargas através

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de gases rarefeitos e com a radioatividade (descoberta em 1896 por Henri Becquerel)

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já haviam mostrado que o modelo atômico de Dalton apresentava uma série de

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suposições equivocadas, tornando necessário se pensar num modelo compatível com os

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suposições equivocadas, tornando necessário se pensar num modelo compatível com os novos resultados experimentais disponíveis. Essa iniciativa foi assumida por Thomson

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novos resultados experimentais disponíveis. Essa iniciativa foi assumida por Thomson que, em 1898, tornou-se o primeiro cientista a propor um modelo atômico constituído de

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que, em 1898, tornou-se o primeiro cientista a propor um modelo atômico constituído de partículas positivas e negativas.

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partículas positivas e negativas.

Com base nos estudos sobre as relações entre as cargas e as massas dos elétrons e

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Com base nos estudos sobre as relações entre as cargas e as massas dos elétrons e dos raios canais, Thomson já sabia que os elétrons eram muito mais leves do que os átomos

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dos raios canais, Thomson já sabia que os elétrons eram muito mais leves do que os átomos como um todo. Assim, ele propôs que cada átomo seria formado por uma esfera de carga

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como um todo. Assim, ele propôs que cada átomo seria formado por uma esfera de carga positiva homogênea, onde fi caria quase toda a massa do átomo, com os elétrons distribuídos

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positiva homogênea, onde fi caria quase toda a massa do átomo, com os elétrons distribuídos simetricamente em torno dela. Esse modelo fi cou conhecido como “modelo de pudim com REV

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simetricamente em torno dela. Esse modelo fi cou conhecido como “modelo de pudim com passas” (Figura 8) e teve vida curta, pois logo foi observada sua incompatibilidade com os REV

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passas” (Figura 8) e teve vida curta, pois logo foi observada sua incompatibilidade com os resultados de novos experimentos realizados, conforme será visto nos itens seguintes.REV

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resultados de novos experimentos realizados, conforme será visto nos itens seguintes.REVISÃO


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o fi nal do século XIX, os dados experimentais relacionados com descargas através

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de gases rarefeitos e com a radioatividade (descoberta em 1896 por Henri Becquerel)

REVISÃOde gases rarefeitos e com a radioatividade (descoberta em 1896 por Henri Becquerel)

já haviam mostrado que o modelo atômico de Dalton apresentava uma série de

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suposições equivocadas, tornando necessário se pensar num modelo compatível com os

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suposições equivocadas, tornando necessário se pensar num modelo compatível com os novos resultados experimentais disponíveis. Essa iniciativa foi assumida por Thomson

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novos resultados experimentais disponíveis. Essa iniciativa foi assumida por Thomson que, em 1898, tornou-se o primeiro cientista a propor um modelo atômico constituído de

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que, em 1898, tornou-se o primeiro cientista a propor um modelo atômico constituído de partículas positivas e negativas.

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partículas positivas e negativas.

Com base nos estudos sobre as relações entre as cargas e as massas dos elétrons e

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Com base nos estudos sobre as relações entre as cargas e as massas dos elétrons e dos raios canais, Thomson já sabia que os elétrons eram muito mais leves do que os átomos

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dos raios canais, Thomson já sabia que os elétrons eram muito mais leves do que os átomos como um todo. Assim, ele propôs que cada átomo seria formado por uma esfera de carga

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como um todo. Assim, ele propôs que cada átomo seria formado por uma esfera de carga positiva homogênea, onde fi caria quase toda a massa do átomo, com os elétrons distribuídos

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positiva homogênea, onde fi caria quase toda a massa do átomo, com os elétrons distribuídos


Modelo atômico de Rutherford

Rutherford esteve envolvido em muitos estudos sobre radioatividade, tendo sido o descobridor das partículas α (alfa) e β (beta), emitidas por elementos radiativos. Num desses estudos, realizado em colaboração com os seus alunos Geiger e Marsden, eles pretendiam analisar o poder de penetração das partículas α sobre alguns materiais.

O trabalho consistia em fazer incidir feixes de partículas α sobre uma lâmina de platina (ou outros materiais) e analisar o poder de retenção ou de penetração das partículas por essas placas.

Como o modelo atômico aceito na época considerava que os átomos eram estruturas impenetráveis (o modelo de Thomson), havia a expectativa de que as partículas fossem retidas. Porém, foi observado que quase todas atravessavam a lâmina, com muito poucas sendo desviadas de sua trajetória inicial, o que podia ser visualizado pelo efeito produzido sobre placas fl uorescentes (placas de sulfeto de zinco, ZnS) colocadas em volta da lâmina de platina, Pt (Figura 9).

Figura 9 – Experiência de Rutherford sobre espalhamento de partículas α

A partir dessas observações, Rutherford concluiu que o átomo teria um núcleo muito pequeno e compacto, onde se concentrariam as partículas positivas, que já se sabia serem bem mais pesadas do que as negativas.

Como grande inovação em relação a Dalton, ele propôs que os elétrons fi cariam circulando em grandes órbitas ao redor desse núcleo, de forma semelhante aos planetas em volta do sol, pois assim desenvolveriam uma força centrípeta que os impediria de se juntarem ao núcleo, levados pela força de atração eletrostática.

Distribuídos dessa forma, os elétrons, com cargas negativas, neutralizariam as cargas nucleares positivas, formando os átomos no estado fundamental (Figura 10a). M

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Como o modelo atômico aceito na época considerava que os átomos eram estruturas impenetráveis (o modelo de Thomson), havia a expectativa de que as partículas fossem retidas. Porém, foi observado que quase todas atravessavam a lâmina, com muito poucas sendo desviadas de sua trajetória inicial, o que podia ser visualizado pelo efeito produzido sobre placas fl uorescentes (placas de sulfeto de zinco, ZnS) colocadas em volta da lâmina

retidas. Porém, foi observado que quase todas atravessavam a lâmina, com muito poucas sendo desviadas de sua trajetória inicial, o que podia ser visualizado pelo efeito produzido sobre placas fl uorescentes (placas de sulfeto de zinco, ZnS) colocadas em volta da lâmina

Experiência de Rutherford sobre espalhamento de partículas REVISÃO

Como o modelo atômico aceito na época considerava que os átomos eram estruturas

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Como o modelo atômico aceito na época considerava que os átomos eram estruturas impenetráveis (o modelo de Thomson), havia a expectativa de que as partículas fossem

REVISÃOimpenetráveis (o modelo de Thomson), havia a expectativa de que as partículas fossem

retidas. Porém, foi observado que quase todas atravessavam a lâmina, com muito poucas

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sendo desviadas de sua trajetória inicial, o que podia ser visualizado pelo efeito produzido

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Como o modelo atômico aceito na época considerava que os átomos eram estruturas impenetráveis (o modelo de Thomson), havia a expectativa de que as partículas fossem

REVISÃOimpenetráveis (o modelo de Thomson), havia a expectativa de que as partículas fossem

retidas. Porém, foi observado que quase todas atravessavam a lâmina, com muito poucas

REVISÃOretidas. Porém, foi observado que quase todas atravessavam a lâmina, com muito poucas

sendo desviadas de sua trajetória inicial, o que podia ser visualizado pelo efeito produzido

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sobre placas fl uorescentes (placas de sulfeto de zinco, ZnS) colocadas em volta da lâmina

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O modelo de Rutherford fi cou mais próximo da concepção atual do modelo atômico do que as anteriores. Mas, a sua idéia contrariava uma das leis de Maxwell sobre a eletrodinâmica.

Por essa lei, se um elétron circulasse em torno do núcleo de carga positiva, ele estaria constantemente irradiando luz, perdendo energia e terminaria por colidir com o núcleo (Figura 10b).

Porém, argumentos não eliminam fatos, e os resultados dos experimentos de Rutherford eram muito consistentes com o modelo atômico proposto por ele. Portanto, o que se deveria fazer era buscar explicações para as observações de Rutherford que fossem fundamentadas em novos argumentos científi cos sustentáveis.

Felizmente, isso não demorou a acontecer graças aos trabalhos de Niels Bohr, que serão discutidos em aulas posteriores, pois agora encerraremos esta aula para que você tenha tempo de aprofundar seus estudos sobre o que já foi apresentado.

Certamente, você já percebeu que o conteúdo deste texto apresenta informações básicas para sua aprendizagem. Mas, as atividades propostas indicam que você deve consultar obras mais completas para ampliar e consolidar seu aprendizado. Portanto, não perca tempo. Procure fortalecer suas bases de conhecimentos para, na próxima aula, continuar desvendando os caminhos trilhados na construção do modelo atômico.

Figura 10 – Modelo atômico de Rutherford. (a) Modelo proposto. (b) Falência por emissão da luz. Pelas leis da eletrodinâmica, os elétrons perderiam energia e cairiam no núcleo.

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Por essa lei, se um elétron circulasse em torno do núcleo de carga positiva, ele estaria constantemente irradiando luz, perdendo energia e terminaria por colidir com o núcleo (Figura 10b).

eletrodinâmica, os elétrons perderiam energia e cairiam no núcleo.


Por essa lei, se um elétron circulasse em torno do núcleo de carga positiva, ele estaria constantemente irradiando luz, perdendo energia e terminaria por colidir com o núcleo

Porém, argumentos não eliminam fatos, e os resultados dos experimentos de Rutherford eram muito consistentes com o modelo atômico proposto por ele. Portanto, o que se deveria fazer era buscar explicações para as observações de Rutherford que fossem fundamentadas em novos argumentos científi cos sustentáveis.

Felizmente, isso não demorou a acontecer graças aos trabalhos de Niels Bohr, que serão discutidos em aulas posteriores, pois agora encerraremos esta aula para que você REV

ISÃO Modelo proposto.

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O modelo de Rutherford fi cou mais próximo da concepção atual do modelo atômico

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do que as anteriores. Mas, a sua idéia contrariava uma das leis de Maxwell sobre a

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constantemente irradiando luz, perdendo energia e terminaria por colidir com o núcleo (Figura 10b).

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(Figura 10b).

Porém, argumentos não eliminam fatos, e os resultados dos experimentos de Rutherford

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Porém, argumentos não eliminam fatos, e os resultados dos experimentos de Rutherford eram muito consistentes com o modelo atômico proposto por ele. Portanto, o que se deveria

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eram muito consistentes com o modelo atômico proposto por ele. Portanto, o que se deveria fazer era buscar explicações para as observações de Rutherford que fossem fundamentadas REV

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em novos argumentos científi cos sustentáveis.

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Felizmente, isso não demorou a acontecer graças aos trabalhos de Niels Bohr, que


REVISÃOeletrodinâmica, os elétrons perderiam energia e cairiam no núcleo.

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REVISÃO(a) Modelo proposto.

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do que as anteriores. Mas, a sua idéia contrariava uma das leis de Maxwell sobre a

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constantemente irradiando luz, perdendo energia e terminaria por colidir com o núcleo (Figura 10b).

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(Figura 10b).


REVISÃOeletrodinâmica, os elétrons perderiam energia e cairiam no núcleo.


Atividade 3

1Descreva os termos sublinhados neste texto que não foram descritos na atividade 1.

A radiatividade só será estudada na aula 15. Mas, como nesta primeira aula são necessários alguns conhecimentos básicos sobre esse tema, faça uma breve descrição sobre os constituintes das emissões radiativas.

Descreva de forma resumida como foi feita a descoberta do nêutron.

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ResumoNesta aula, foram abordados aspectos históricos sobre a engenhosidade do homem na busca pelo conhecimento. Procurando compreender o seu ambiente, o homem, muitas vezes por curiosidade, enquanto desenvolvia ciência na forma mais pura, fez surgir idéias que terminaram por gerar tecnologias hoje incorporadas ao seu dia-a-dia. Mesmo que tenhamos discutido somente fatos acontecidos até o início do século passado, pelo menos um dos equipamentos usados naquela época (os tubos de descarga) tornou-se precursor de diversos tipos de monitores utilizados hoje, até mesmo, em nossas residências, na forma de tubos de imagem de televisores, de computadores ou de outros equipamentos. Estabelecemos as primeiras bases para a discussão sobre a natureza mais íntima da matéria, mostrando como surgiu e como se consolidou a teoria atômica e, ainda, como foram os primeiros experimentos que mostraram que os átomos são constituídos por partículas ainda menores, contrariando as primeiras idéias dos estudiosos da natureza.

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Nesta aula, foram abordados aspectos históricos sobre a engenhosidade do homem na busca pelo conhecimento. Procurando compreender o seu ambiente, o homem, muitas vezes por curiosidade, enquanto desenvolvia ciência na

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ResumoNesta aula, foram abordados aspectos históricos sobre a engenhosidade do REV

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REVISÃODescreva de forma resumida como foi feita a descoberta do nêutron.

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Auto-avaliação

Em que as especulações fi losófi cas contribuíram para o estabelecimento da arquitetura atômica?

Como as experiências de Faraday contribuíram para o esclarecimento do modelo atômico?

Qual a razão para Dalton afi rmar que átomos de elementos iguais eram iguais entre si e que cada elemento era caracterizado pelo peso do seu átomo?

O que levou Stoney a propor a existência do elétron?

Descreva a experiência de Milikan que possibilitou a determinação da carga e da massa do elétron e (de forma indireta) do próton.

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As observações sobre os raios catódicos e os raios canais eram, de fato, sufi cientes para Thomson afi rmar que os átomos são divisíveis?

Descreva a experiência que levou Rutherforf a propor um modelo atômico composto por um núcleo com carga positiva e por uma eletrosfera, onde fi cariam os elétrons, justifi cando as conclusões do referido cientista.

Discuta a afi rmação seguinte: O modelo atômico proposto por Rutherford contrariava os princípios físicos conhecidos na época do seu lançamento.

Faça um resumo sobre a evolução dos modelos atômicos até o modelo de Rutherford.

Sobre a determinação da relação entre a carga e a massa (e/m), você acha queseria mais fácil ou mais difícil determiná-la nos raios canais ou nos raios catódicos?Por quê?

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massa do elétron e (de forma indireta) do próton.


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Referências

ATKINS, P. W.; JONES, L. Princípio de química. Porto Alegre: Bookman, 2001.

BRADY, J. E.; RUSSEL, J. E.; HOLUM, J. R. Química: a matéria e suas transformações. 3.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2003. v. 1 e 2.

GARRITZ, A.; CHAMIZO, J. A. Química. São Paulo: Prentice Hall, 2003.

J. D. LEE. Química inorgânica não tão concisa. 5.ed. São Paulo: Edgard Blücher LTDA, 1999.

KOTZ, J. C.; TREICHEL JR, P. Química e reações químicas. 4.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002. v. 1 e 2.

MAHAN, B. M.; MYERS, R. J. Química: um curso universitário. 4.ed. São Paulo: Edgard Blücher LTDA, 1993.

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Química e reações químicas

: um curso universitário. 4.ed. São Paulo: Edgard : um curso universitário. 4.ed. São Paulo: Edgard

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REVISÃOQuímica e reações químicas. 4.ed. Rio de Janeiro: LTC,

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REVISÃOQuímica e reações químicas




Anotações

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95009956 172288 Quimica Inorganica Avancada Evolucao Do Modelo Atomico Leucipo a Rutherford