MODELOS ATÔMICOS. MODELOS ATÔMICOS FILÓSOFOS GREGOS Tales de Mileto (625-547) A ÁGUA é a essência de tudo. Anaxímenes (séc. VI a.C.) O AR seria o elemento

MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS

MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS FILÓSOFOS GREGOSFILÓSOFOS GREGOS

Tales de Mileto (625-547)• A ÁGUA é a essência de tudo.

Anaxímenes (séc. VI a.C.)• O AR seria o elemento que constituiriaO universo.

Heráclito (540-480 a.C.)• O FOGO é o terceiro elemento da Matéria, capaz de transformá-la.

Empédocles (480-430 a.C.)• A TERRA é o quarto elemento da Matéria.

Aristóteles (séc. IV a.C.)• Água, Ar, Fogo e Terra podem se transformar um no outro, dando origem aNovos materiais.

Tales de Mileto(625-547 a.C.) ÁGUA

AR FOGO

TERRA

Anaxímenes(VI a.C.)

Heráclito(540-480 a.C.)

Empédocles(490-430 a.C.)

ARISTÓTELES(IV a.C.) Professor Fabiano Ramos Costa

MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS FILÓSOFOS GREGOSFILÓSOFOS GREGOS

Demócrito (470-360 a.C.)Leucipo (séc V a.C.)

• A matéria não pode ser dividida infinitamente.• A matéria tem um limite com as Características do todo.• Este limite seriam partículas bastantePequenas que não poderiam serDivididas, os ÁTOMOS.

NÃO DIVIDIR

ÁTOMO = INDIVISÍVEL

Professor Fabiano Ramos Costa

MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS 1º MODELO ATÔMICO 1º MODELO ATÔMICO EXPERIMENTALEXPERIMENTAL

John DALTON (1766-1844)

• Os átomos são esféricos e maciços.• São indivisíveis e indestrutíveisSão indivisíveis e indestrutíveis.

DEFEITO DO MODELO• Não explicou a eletricidade.• Não explicou a radioatividade.

• Átomos de elementos diferentes têmMassas diferentes.• Átomos combinam-se em váriasProporções de números simples, Formando substâncias.• Durante uma reação química, osÁtomos não são criados nem destruídos,Apenas trocam de parceiros para Produzirem novas substâncias.


MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS A ELETRICIDADE E O A ELETRICIDADE E O ELÉTRONELÉTRON

Tales de Mileto (Antigüidade)• Lã atritada a pedaço de âmbar (elektron)Eletriza-se.

Michael Faraday (1791-1867)• Uma solução atravessada pela correnteElétrica, deposita materiais com massasProporcionais à corrente.• A eletricidade está relacionada com Uma partícula.

William Crookes (1832-1919)• Ampolas de gás a baixa pressão submetidaA elevada diferença de potencial emitiam raiosLuminosos do pólo negativo para o positivo.

J. J. Thomson (1856-1909• Os raios catódicos das ampolas de CrookesDesviavam na direção do pólo positivo, portantoTêm carga elétrica negativa, chamados ELÉTRONS.



O MODELO ATÔMICO DE DALTON PROPUNHAO MODELO ATÔMICO DE DALTON PROPUNHAQUE O ÁTOMO ERA UMA ESFERA INDIVISÍVELQUE O ÁTOMO ERA UMA ESFERA INDIVISÍVEL

E INDESTRUTÍVEL, COMPLETAMENTE MACIÇA E,E INDESTRUTÍVEL, COMPLETAMENTE MACIÇA E,SENDO ASSIM, NÃO PODERIA EXPLICARSENDO ASSIM, NÃO PODERIA EXPLICAR

SATISFATORIAMENTE OS FENÔMENOS ELÉTRICOSSATISFATORIAMENTE OS FENÔMENOS ELÉTRICOSDA MATÉRIA. DA MATÉRIA.

PORTANTO, O MODELO ESTÁ INCORRETO!PORTANTO, O MODELO ESTÁ INCORRETO!


MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS MODELO ATÔMICOMODELO ATÔMICODE THOMSONDE THOMSON

J. J. Thomson (1856-1909)• O átomo como um todo tem carga nula.• Assim sendo, se há a presença deElétrons com carga negativa, há tambémA presença de cargas positivas no átomo.

• Thomson propôs que o átomo seria umaEspécie de bolha gelatinosa, completamenteMaciça onde haveria a totalidade da cargaPositiva homogeneamente distribuída.• Incrustada nessa gelatina estariam osElétrons (de carga negativa).• Juntos à massa, formariam uma carga Líquida igual a zero.

CONTRIBUIÇÃO DE THOMSONSOBRE O MODELO ATÔMICO

O MODELO ATÔMICO DE THOMSONFOI DERRUBADO EM 1908 POR

ERNERST RUTHERFORD.Professor Fabiano Ramos Costa

MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS A A RADIOATIVIDADERADIOATIVIDADE E A E ADERRUBADA DO MODELODERRUBADA DO MODELOATÔMICO DE THOMSONATÔMICO DE THOMSON

Wilhelm Röntgen (1845-1923)• Estudava raios emitidos pela ampola deCrookes.• Repentinamente, notou que raios Desconhecidos saíam dessa ampola,Atravessavam corpos e impressionavamChapas fotográficas.• Como os raios eram desconhecidos,Chamou-os de RAIOS-X.

• Tentava relacionar fosforescência de Minerais à base de urânios com os raios-X.• Pensou que dependiam da luz solar.• Num dia nublado, guardou uma amostraDe urânio numa gaveta embrulhada em Papel preto e espesso. Mesmo assim, Revelou uma chapa fotográfica.• Inicia-se, portanto os estudos relacionadosÀ RADIOATIVIDADE.

Henri Becquerel (1852-1908)


MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS CASAL CURIE CASAL CURIE versusversus

RADIOATIVIDADERADIOATIVIDADE

Pierre Curie (1859-1906)Marie Curie (1867-1934)• Estudaram incansavelmente os fenômenosRelacionados à radioatividade, mas nãoPuderam explicar a origem da radiaçãoEmitida por determinados átomos.

SENDO O ÁTOMO, ATÉ ENTÃO,SENDO O ÁTOMO, ATÉ ENTÃO,COMPLETAMENTE MACIÇO, COMOCOMPLETAMENTE MACIÇO, COMO

EXPLICAR TAL FENÔMENO?EXPLICAR TAL FENÔMENO?QUAL A CARGA DAS PARTÍCULASQUAL A CARGA DAS PARTÍCULAS

RADIOATIVAS: NEGATIVA, POSITIVARADIOATIVAS: NEGATIVA, POSITIVAOU NEUTRA? QUAL SUA MASSA?OU NEUTRA? QUAL SUA MASSA?

Um outro pesquisador, Ernerst Rutherford,Convencido por J. J. Thomson, começa a Pesquisar materiais radioativos e, aos 26 anosDe idade, notou que havia dois tipos de radiação:Uma positiva (alfa) e outra negativa (beta). AssimInicia-se o processo para determinação deNOVO MODELO ATÔMICO.


MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS MODELO ATÔMICO DEMODELO ATÔMICO DERUTHERFORDRUTHERFORD

Ernerst Rutherford (1871-1937)• Observou que as partículas alfa (positivas)Desviavam bem pouco da sua trajetória aoPassar um campo elétrico, quando comparadasCom o desvio das partículas beta (negativas)• CONCLUSÃO: a partícula alfa tem maisMassa que a partícula beta.• A velocidade das partículas alfa era da ordemDe 21.000km/s.

RUTHERFORD PROPÕE A DOIS DE SEUSRUTHERFORD PROPÕE A DOIS DE SEUSALUNOS, JOHANNES HANS WILHELM ALUNOS, JOHANNES HANS WILHELM GEIGERGEIGER E ERNERST E ERNERST MARSDEN MARSDEN QUE QUE

BOMBARDEASSEM FINAS FOLHAS DE BOMBARDEASSEM FINAS FOLHAS DE METAIS COM AS PARTÍCULAS ALFA A FIM METAIS COM AS PARTÍCULAS ALFA A FIM DE COMPROVAR, OU NÃO, O MODELO DEDE COMPROVAR, OU NÃO, O MODELO DE

ÁTOMO DE THOMSON.ÁTOMO DE THOMSON.


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Caso o Modelo de ThomsonEstivesse CORRETO!!!

• Como o átomo, segundo Thomson, era uma Espécie de bolha gelatinosa, completamenteNeutra, no momento em que as partículasAlfa (numa velocidade muito grande) colidissemCom esses átomos, passariam direto, podendoSofrer pequeníssimos desvios de sua trajetória.

O QUE REALMENTE FOIOBSERVADO?????????• A maioria das partículas alfa passou diretoPela fina folha de metal, sem sofrer desvios.Contudo, vez em quando, algumas partículasAlfa desviavam bastante da trajetória com Ângulos até mesmo superiores a 90º. Algumas partículas retornaram...

ENTÃO, COMO EXPLICAR TAL FATO?



PROPOSTA DE RUTHERFORDPARA EXPLICAR AS OBSERVAÇÕESDO LABORATÓRIO

• Para que a partícula alfa pudesse inverter suaTrajetória, deveria encontrar uma carga positivaBastante concentrada na região nuclear, comMassa bastante pronunciada.• Rutherford propôs que essa região central,Chamada NÚCLEO, conteria toda a massa doÁtomo, assim como a totalidade da carga positiva.• Os elétrons estariam girando circularmente aoRedor desse núcleo, numa região chamada deELETROSFERA.• Para cada elétron deveria existir uma cargaPositiva na região nuclear. Essa partícula positivaFoi denominada PRÓTON.• A região nuclear deveria ser cerca de 10.000 a100.000 vezes menor que a eletrosfera, poisDe cada 10.000 a 100.000 partículas quePassaram direto, uma sofreu deflexão.

SURGE ASSIM, O ÁTOMO NUCLEAR

• O próton é cerca de 1836 vezes mais pesado que1 elétron.



O PROBLEMA DO MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORDO PROBLEMA DO MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD

Para os físicos, toda carga elétrica em movimento, Como os elétrons, perde Para os físicos, toda carga elétrica em movimento, Como os elétrons, perde energia na forma de luz, Diminuindo sua energia cinética e a conseqüenteenergia na forma de luz, Diminuindo sua energia cinética e a conseqüente

Atração entre prótons e elétrons faria com que houvesse Uma colisão entre eles, Atração entre prótons e elétrons faria com que houvesse Uma colisão entre eles, destruindo o átomo. ALGO QUE NÃO OCORRE.destruindo o átomo. ALGO QUE NÃO OCORRE.

PORTANTO, O MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD, MESMO EXPLICANDO O PORTANTO, O MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD, MESMO EXPLICANDO O QUE FOI OBSERVADO NO LABORATÓRIO APRESENTA UMA INCORREÇÃO. QUE FOI OBSERVADO NO LABORATÓRIO APRESENTA UMA INCORREÇÃO.


MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS MODELO ATÔMICO DEMODELO ATÔMICO DEBOHRBOHR

Niels Bohr (1885-1962)• Estudava espectros de emissão do gás hidrogênio.• O gás hidrogênio aprisionado numa ampolaSubmetida a alta diferença de potencial emitiaLuz vermelha. Ao passar por um prisma, essaLuz se subdividia em diferentes comprimentosDe onda e freqüência, caracterizando umEspectro luminoso descontínuo.

A EXPLICAÇÃO

• Os elétrons estão movimentando ao redor doNúcleo em órbitas de energia FIXA, QUANTI-ZADA E ESTACIONÁRIA (AS CAMADAS).• Ao receber energia, o elétron salta para umaCamada mais externa (mais energética), ficandoNum estado EXCITADO.• Ao retornar para uma camada menos energé-Tica, libera parte da energia absorvida na formaDe ondas eletromagnética (LUZ), que pode serVisível, ou não.





A ELETROSFERA• A energia do elétron, numa camada é sempreA mesma.• Só é permitido ao elétron movimentar-se naCamada.• Quanto mais afastada do núcleo, maior a Energia da camada.• Cada camada de energia possui uma quanti-dade máxima de elétrons.• A energia emitida pelo elétron corresponde àdiferença entre a energia das camadas de origem e destino.• Quanto maior a energia transportada, maiorSerá a freqüência da onda eletromagnética.• Retornos eletrônicos para a camada K,liberação de luz no ULTRAVIOLETA.• Retornos eletrônicos para a camada L,liberação de luz no VISÍVEL.•Retornos eletrônicos para a camada M,liberação de luz no INFRAVERMELHO.

K L M N O P Q 2 8 18 32 32 18 8


MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS MODELO ATÔMICO DEMODELO ATÔMICO DESOMMERFELDSOMMERFELD

A ELETROSFERA• Para átomos com mais de um elétron,Ao se ampliar as raias luminosas, subdivisõesApareciam, caracterizando que o elétron, aoRetornar para a camada, não voltavaExatamente para a camada, mas para bemPróximo dela, emitindo ondas eletromagnéticasCom energias bem próximas umas das outras.

• Os átomos multieletrônicos devem possuirSubcamadas ou subníveis de energia, caracte-rizados por órbitas elípticas, além das circulares,segundo o modelo de Bohr.

• Em cada nível só pode existir uma órbitacircular, as outras são elípticas.

?

Feixe de Luz

Espectro Descontínuo

Ampliação


MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS LINHA DO TEMPO

Teoria dosQuatro

Elementos;Água,

Ar,Fogo,Terra

TeoriaAtômica:

DemócritoLeucipo

JohnDalton

1º ModeloAtômico

Experimental

J. J.ThomsonIntroduziu

CargasElétricas

No ModeloAtômico

ErnerstRutherford

ModeloAtômicoNuclear

NielsBohr

CamadasEletrônicasCirculares

SommerfeldCamadas

EletrônicasElípticas

Filósofos Gregosa. C.

625 a.C.Séc. IV a.C.

Átomos MaciçosMatéria Contínua

Átomos NucleadosMatéria Descontínua

Séc. V a.C.

1803

1897

1911

1913

1925


MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS MODELO ATÔMICOMODELO ATÔMICOATUAL (ORBITAL)ATUAL (ORBITAL)

Problemas Acerca do Modelo de Bohr

• 1924 – Louis de Broglie: Dualidade da MatériaToda e qualquer massa pode se comportarcomo onda.

• Heisenberg: Princípio da IncertezaÉ impossível determinar ao mesmo tempo aposição e a velocidade do elétron.

• Schrödinger: OrbitaisO elétron, como onda, pode ser encontrado aoredor do núcleo em regiões de máximaProbabilidade (orbital).



ESTUDO DOS ORBITAIS

• Em cada orbital só há, no máximo, 2 elétrons,representados por meia-seta para cima e meia-seta para baixo (spins). Os elétronsobrigatoriamente têm de possuir spins opostos.

• Os orbitais se combinam formando ossubníveis.

• Os subníveis se combinam formando as camadas.

2s6p

10d14f

PARA COLOCAR OS SUBNÍVEIS EM ORDEM CRESCENTE DE ENERGIA NAS

CAMADAS UTILIZAREMOS O DIAGRAMADE LINUS PAULING



DIAGRAMA DE LINUS PAULING • Coloca os subníveis em ordem crescente deEnergia.

7p 7s

6d 6p 6s

5f 5d 5p 5s

4f 4d 4p 4s

3d 3p 3s

2p 2s

1s 21s 22s 2632 sp26 43 sp 2610 543 spd

2610 654 spd261014 7654 spdf

61014 765 pdf



CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA

• Fazer a configuração eletrônica do cádmio, possuidor de 24 elétrons na sua eletrosfera.

7p 7s

6d 6p 6s

5f 5d 5p 5s

4f 4d 4p 4s

3d 3p 3s

2p 2s

1s

21s 22s 2632 sp26 43 sp 43d

53d

14s

2 4 1 5s d s dProfessor Fabiano Ramos Costa



• Fazer a configuração eletrônica do cobre, possuidor de 29 elétrons na sua eletrosfera.

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6d 6p 6s

5f 5d 5p 5s

4f 4d 4p 4s

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2p 2s

1s

21s 22s 2632 sp26 43 sp 93d

103d14s

2 9 1 10s d s d




• Fazer a configuração eletrônica do Ferro, possuidor de 26 elétrons na sua eletrosfera.

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6d 6p 6s

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4f 4d 4p 4s

3d 3p 3s

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21s 22s 2632 sp26 43 sp 63d


MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS REPRESENTANDO UM ÁTOMOREPRESENTANDO UM ÁTOMO

NÚMERO ATÔMICO

• Indica o total de prótons no núcleo de um átomo.• É representado pela letra “Z”, maiúscula.

NÚMERO DE MASSA

• Indica a massa relativa de um átomo.• É calculada através da somados do total de prótons com o total de nêutronsNo núcleo do átomo. •É representado pela letra “A”, maiúscula.

O nêutron foi descoberto em 1932 pelo físico inglês Chadwick.

REPRESENTANDO UM ÁTOMO

argA C aZ X


MODELOS ATÔMICOSMODELOS ATÔMICOS REPRESENTANDO UM ÁTOMOREPRESENTANDO UM ÁTOMO

Z = 20

4020Ca A = 40 nº = 20

p+ = 20 e- = 20• Total de prótons = total elétrons.• ÁTOMO NEUTRO.

Z = 19

39 119K

A = 39 nº = 20

p+ = 19 e- = 18• Total de prótons > total elétrons.• ÍON POSITIVO = CÁTION.• e- = Z(P) – carga, e-=19-1=18

Z = 16

32 216S

A = 32 nº = 16

p+ = 16 e- = 18• Total de prótons < total elétrons.• ÍON NEGATIVO = ÂNION.•e- = Z(P) – carga, e-=16-(-2)=18


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