Estrutura AtômicaEVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS

Professor Guilherme Alves

1.1 - Origem da Teoria Atômica

Leucipo: Ideia de Átomo;

Demócrito (460 a.C. – 370 a.C.): usou a palavra “átomo” para designar a

partícula indivisível da matéria;

Platão(428 a.C. – 348 a.C.) e Aristóteles (384 a.C. – 322 a.C.): Opuseram-se

a ideia da existência do átomo;

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1.2 - Modelo Atômico de Dalton (1803)

Toda matéria é constituída de átomos, indivisíveis e indestrutíveis;

Os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos em massa e

em todas as outras propriedades;

Os compostos se formam pela combinação de duas ou mais espécies

diferentes de átomos. Esta combinação ocorre na razão de números

inteiros e pequenos;

Os átomos são as unidades das transformações químicas. Uma reação

química envolve apenas combinação, separação e rearranjo de átomos.

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1.2 - Modelo Atômico de Dalton (1803)

Lei de Dalton ou Lei das proporções múltiplas: Quando massas iguais de

uma mesma substância simples A combinam-se com massas diferentes

de uma mesma substância simples B, formando compostos diferentes, as

massas diferentes de B formam entre si uma proporção de números

inteiros e pequenos.

C(s) + ½ O2(g) CO(g)

12g 16g 28g

C(s) + ½ O2(g) CO2(g)

12g 32g 44g

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1.2 - Modelo Atômico de Dalton (1803)

O modelo atômico de Dalton: bola de bilhar.

O átomo seria uma esfera maciça, indivisível e neutra.

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1.3 – Experimentos nas Ampolas de Crooks

Willian Crooks (1832 – 1919): Físico Inglês

Ampolas de Crooks: Gases sob baixíssima pressão, cerca de 0,01 atm;

diferença de potencial da ordem de 20000 voltsProf. Guilherme Alves

1887: Thomson fez uma série de experimentos usando as ampolas de

crooks:

Os raios catódicos possuem as seguintes propriedades principais:

1. Possuem massa;

2. Propagam-se em linha reta;

3. Possuem carga elétrica negativa.

1.3 – Experimentos nas Ampolas de Crooks

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1.3 – Experimentos nas Ampolas de Crooks

Resultados observados independente do gás usado no experimento

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Em 1897 Thomson calculou a razão entre a carga e a massa da partícula

da raio catódico

1.4 – O Modelo atômico de Thomson

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O desvio dos raios catódicos depende dos campos magnéticos e elétrico

aplicados;

O desvio também depende da proporção carga-massa do elétron;

Em 1897, Thomson determinou que a proporção carga-massa de um

elétron

𝑒

𝑚= 1,76 . 1011 𝐶. 𝑘𝑔

− 1 = 1,76 . 108𝐶. 𝑔− 1

Objetivo: encontrar a carga do elétron para determinar sua massa.

Thomson chamou os raios catódicos de elétrons

1.4 – O Modelo atômico de Thomson

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“Pudim de passas”: o átomo seria uma esfera maciça, homogênea e

positiva com elétrons encrustrados nela.

1.4 – O Modelo atômico de Thomson

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Experimento de Millikan (1908)A descoberta da carga e da massa de um elétron

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Experimento de Millikan (1908)A descoberta da carga e da massa de um elétron

Millikan determinou que a carga no elétron é 1,60 . 10-19C;

Conhecendo a proporção caga-massa, 1,76 . 108C/g, Millikan calculou a

massa do eletron: 9,10 . 10-28g

Massa de um elétron = 9,10939 . 10-28g

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1.5 – Descoberta do Próton

1886, o físico alemão Eugen Goldstein (1850 – 1930) descobriu os

Raios Canais ou Raios Anódicos.

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1.5 – Descoberta do Próton

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1.5 – Descoberta do Próton

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Íons positivos ≠ prótons

Se o gás residual é o hidrogênio, os raios canais são constituídos pelos íons

gasosos H+ resultantes da colisão de elétrons (raios catódicos) com as

moléculas de H2 do gás residual.

H••H + e- [H••H]+ + 2e-

[H•H]+ + e- 2[H]+ + 2e-

1.5 – Descoberta do Próton

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Raios catódicos

Características dos raios canais:

1. Possuem carga positiva;

2. A razão entre carga e a massa dessas partículas depende do gás presente no tudo. Quando se utilizava o gás hidrogênio determinava-se que a massa dessa partícula era 1836 vezes maior que a massa de um elétron.

3. Essas partículas possuem uma intensidade de carga igual à de um elétron, porém de sinal oposto.

Ernest Rutherford denominou os raios canais de “Prótons” (palavra grega que significa o “primário”)

Massa de um Próton = 1,672623 . 10-24g

1.5 – Descoberta do Próton

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1.6 – Modelo Atômico de Rutherford

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Rutherford juntamente com Hans Geiger e Ernest Marsden

1.6 – Modelo Atômico de Rutherford

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Também foram

utilizados outros

metais no estudo

1.6 – Modelo Atômico de Rutherford

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Expectativa / Realidade

O átomo contém imensos espaços vazios (eletrosfera);

No centro do átomo existe um núcleo muito pequeno e denso;

O núcleo do átomo possui carga positiva;

Para equilibrar a carga positiva existem elétrons ao redor do núcleo numa

região denominada de eletrosfera;

O raio do núcleo é cerca de 10000 a 100000 vezes menor que o raio do

átomo;

1.6 – Modelo Atômico de Rutherford (1910)

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1.6 – Modelo Atômico de Rutherford

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