Professores: Alinne Borges Tiago Albuquerque Sandro Sobreira. Exercícios

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1 Gabaritos Pesquise Linha do tempo Teoria atômica Professores: Alinne Borges Tiago Albuquerque Sandro Sobreira Momento Sheldon Exercícios Vídeos Estrutura atômica

2 Demócrito e Leucipo há mais de 2500 anos atrás Á TO MO Não divisível Curtir. Comentar. Compartilhar John Dalton em 1808 Olha essa reação: Curtir. Comentar. Compartilhar Ernest Rutherford Em 1911 Alguém tem uma folha de ouro que possa me emprestar?? Curtir. Comentar. Compartilhar Teoria atômica Aristóteles compartilhou a foto de Teoria atômica Curtir. Comentar. Compartilhar J. J. Thomsom em 1897 Ei... Descobri o elétron!! Curtir. Comentar. Compartilhar Niels Bohr compartilhou a foto de Teoria atômica Agora *Clique no perfil dos cientistas para visualizar a teoria ou nos anos (à direta na tela) para visualizar a evolução. Curtir. Comentar. Compartilhar

3 Raízes históricas Tales de Mileto 624 a.c.-546 a.c. O pensador pré-socrático foi o primeiro a defender a unificação da matéria: Tudo é feito de uma única substância, a água. Estava errado, mas sua afirmação deu início ao sonho unificador da ciência Demócrito 460 a.c a.c. Argumentava que se um pedaço de matéria fosse dividido em pedaços cada vez menores, chegar-se-ía, no final, a uma minúscula partícula que não poderia ser mais dividida, mas que teria as mesmas propriedades. Para denominar essa partícula última indivisível da matéria, ele usou a palavra átomo que significa indivisível. Aristóteles 384 a.c.-322 a.c. Rejeitou a teoria atômica de Demócrito. Para o maior sábio da Antiguidade, o mundo era composto de quatro elementos: terra, água, ar e fogo. Colocou a Terra no centro da cosmologia de Pitágoras idéia que perdurou até o século XVI

4 Você é daltônico? Quais os números que estão bordados nas almofadas?

5 Você é daltônico?

6 John Dalton Daltonismo O daltonismo é uma perturbação da percepção visual caracterizada pela incapacidade de diferenciar todas ou algumas cores. O distúrbio, que era conhecido desde o século XVIII, recebeu esse nome em homenagem ao químico John Dalton, que foi o primeiro cientista a estudar a anomalia de que ele mesmo era portador.

7 John Dalton John Dalton O descobridor da teoria atômica nasceu aqui (Inglaterra), em 5 de setembro de 1766 e morreu em 27 de julho de 1844, em Manchester.

8 Modelo atômico de John Dalton Modelo da bola de bilhar 1. Toda a matéria é feita de átomos. Estes corpos, indivisíveis e indestrutíveis, constituem as partículas finais da química. 2. Todos os átomos de um determinado elemento são idênticos, não só quanto à massa, mas também quanto às outras propriedades. Átomos de elementos diferentes têm massas diferente e propriedades diferentes. 3. Os compostos de formam pela combinação de duas ou mais espécies diferentes de átomos. Os átomos se combinam na razão de números inteiros pequenos. 4. Os átomos são as unidades das transformações químicas. Uma reação química envolve apenas combinação, separação e rearranjo de átomos. Os átomos não são criados, nem destruídos, nem divididos ou convertidos em outras espécies de átomos durante uma reação química.

9 John Dalton

10 Características elétricas da matéria Benjamin Franklin Benjamin Franklin tornou-se conhecido pelo experimento extremamente perigoso realizado com uma pipa durante uma tempestade com raios. Antes de empinar a pipa, Franklin amarrou uma chave metálica à linha. Ao empiná-la, notou que o objeto metálico foi atingido por um raio, o que comprovou sua teoria da natureza elétrica dos raios.

11 Ampola de Crookes Ampola de Crookes Na década de 1850, com a finalidade de estudar a condução de corrente elétrica em gases a baixas pressões, os cientista alemão Geisler e o inglês Crookes desenvolveram um dispositivo denominado tubo de raios catódicos. Tubo de gás à vácuo usado por J. J. Thomson em um dos experimentos realizados para descobrir o elétron. Exposto no museu do laboratório Cavendish.

12 J. J. Thomson J. J. Thomson Sir Joseph John Thomson, também conhecido por J. J. Thomson (Manchester, 18 de Dezembro de 1856 Cambridge, 30 de agosto de 1940) foi um físico britânico que descobriu o elétron.

13 Descoberta do elétron (A) (B) Tubo de raios catódicos (A) Os raios catódicos eram normais à superfície do cátodo e sua direção não dependia da posição do ânodo na ampola. Colocando um anteparo que interceptava os raios catódicos, notou o aparecimento de sua sombra na parede da ampola, o que evidencia que os raios catódicos se propagam em linha reta. (B) Interceptando os raios catódicos por meio de um pequeno molinete de mica, Thomson verificou que este entra em movimento de rotação, o que evidencia que os raios catódicos são corpusculares.

14 Descoberta do elétron Descoberta do elétron Em 1887, J. J. Thomson mostrou que as partículas em raio catódico são carregadas negativamente (chamadas elétrons). Provou a afirmação mostrando que o raio pode ser desviado ao se passar entre placas de metais carregados opostamente em um tubo de Crookes. Seus trabalhos sobre eletricidade e magnetismo permitiram que ele recebesse o prêmio Nobel de Física, em 1906, pela descoberta da primeira partícula subatômica: o elétron. Desvio de um raio catódico por um campo magnético. Quando um campo magnético é aplicado, o raio catódico afasta-se da trajetória retilínea normal e segue uma trajetória curva.

15 Modelo atômico de J. J. Thomson Modelo do pudim de passas 1. Thomson sugeriu que um átomo poderia ser uma esfera carregada positivamente na qual alguns elétrons estão inscrustados, e apontou que isto levaria a uma fácil remoção de elétrons dos átomos.

16 Raios catódicos Raios catódicos O funcionamento do tubo de um televisor, como o da fotografia ao lado, baseia-se no desvio dos raios catódicos por um campo eletromagnético. Um feixe de raios catódicos é direcionado para uma tela revestida por um material fosforescente, situada na frente do tubo, onde se forma a imagem luminescente.

17 Descoberta do próton Descoberta do próton Em 1886 O físico alemão Eugen Goldstein, usando uma aparelhagem semelhante a de Thomson, Observou o aparecimento de um feixe luminoso no sentido oposto ao dos elétrons. Concluiu que os componentes desse feixe deveriam apresentar carga elétrica positiva. Em 1904, o físico neozelandês Ernest Rutherfor, ao realizar um experimento com o gás hidrogênio, detectou a presença de pequenas partículas com carga elétrica positiva, as quais ele denominou prótons (p).

18 Modelo atômico de Rutherford Ernest Rutherford Conta-se que Rutherford colhia batata na fazenda de seu pai, na Nova Zelândia, e que, ao receber a notícia de aprovação do seu pedido para trabalhar com J. J. Thomson, na Universidade de Cambridge, teria arremessado para longe a enxada e dito: Esta foi a última batata que arranquei do solo.

19 Experimento da folha de ouro Experimento da folha de ouro A experiência foi realizada por dois colaboradores de Rutherford, Hans Geiger e Ernest Marsden e consistiu bombardear uma finíssima lâmina de ouro com partículas α emitidas pelo polônio, um elemento radioativo.

20 Experimento da folha de ouro < Experimento da folha de ouro No experimento, podemos perceber que a maior parte das partículas α atravessa a lâmina com pequena ou nenhuma alteração na sua trajetória e que poucas sofrem desvios.

21 Modelo atômico de Rutherford Se no núcleo só tem prótons (partículas de carga positiva), existiriam forças de repulsão que provocariam a fragmentação do núcleo. E por que isso não ocorre

22 Descoberta do nêutron O nêutron Rutherford passou a admitir a existência, no núcleo, de partículas com massa semelhante à dos prótons, mas sem carga elétrica. Essas partículas serviriam para diminuir a repulsão entre os prótons, aumentando a estabilidade do núcleo. A descoberta do nêutron Durante experiências realizadas com material radioativo, em 1932, o físico inglês Chadwick descobriu essas partículas e as denominou nêutrons.

23 Modelo atômico de Rutherford Modelo do sistema planetário Para Rutherford o átomo é constituído por duas regiões distintas: Uma região central que contém praticamente toda a massa do átomo e apresenta carga positiva, a qual foi denominada núcleo. Uma região praticamente sem massa envolvendo o núcleo e que apresenta carga negativa, denominada eletrosfera. Rutherford concluiu que, se o átomo é formado por duas regiões e é descontínuo, a matéria também é descontínua.

24 Partículas subatômicas Partículas subatômicas PARTÍCULA SÍMBOLO MASSA (g) CARGA 1 0 Nêutron n 1, g Próton P 1, g Elétron e 9, g -1

25 Exercícios Questão 1 Relacione o nome dos cientistas às alternativas a seguir. Demócrito Dalton Thomson Chadwick Rutherford a) É o descobridor do nêutron b) Seu modelo atômico era semelhante a uma bola de bilhar. c) Seu modelo atômico era semelhante a um pudim de passas. d) Foi o primeiro a utilizar a palavra átomo. e) Criou um modelo para o átomo semelhante ao sistema solar.

26 Noções de espectroscopia Ondas É uma perturbação que se propaga transportando energia, mas não matéria. Mecânicas São aquelas que, como o som, necessitam de um meio material para se propagar.não se propagam no vácuo. Eletromagnéticas São aquelas que não necessitam de um meio material para se propagar. Conseguem se propagar no vácuo. Exemplos: luz, ondas de rádio, de televisão, as micro-ondas, os raios X, gama, infravermelhos e ultravioleta.

27 Espectro eletromagnético

28 Espectro eletromagnético Por que sais de elementos químicos diferentes dão cores diferentes à chama? DOURADO Mistura de Fe e C VERDE Compostos de Ba AZUL Compostos de Cu VIOLETA Mistura de compostos de Sr e Cu ou sais de K PRATEADO Al, Ti ou Mg VERMELHO Sais de Sr e de Li LARANJA Sais de Ca AMARELO Sais de Na

29 Espectro eletromagnético Características de uma onda Todas as ondas, tem três grandezas que as caracterizam: velocidade (v), frequência (f) e comprimento de onda (λ) V = λ. f

30 Espectro eletromagnético Espectros atômicos Quanto maior for a freqüência da onda, maior será a energia transportada por ela. As ondas de luz colorida transportam diferentes quantidades de energia, dependendo da sua cor.

31 Modelo atômico de Bohr Niels Bohr O físico dinamarquês Niels Henrick David Bohr trabalhou com J. J. Thomson e com Ernest Rutherford na Inglaterra. A sua teoria, proposta em 1911, para explicar o modelo atômico de Rutherford em função da quantificação da energia dos elétrons, não foi aceita inicialmente. Sua aceitação ocorreu somente na década de Bohr recebeu o prêmio Nobel de Física em 1922.

32 Modelo atômico de Bohr Postulados de Bohr Em um átomo são permitidas somente algumas órbitas circulares ao elétron, sendo que em cada uma dessas órbitas o elétron apresenta energia constante. Um elétron não pode assumir qualquer valor de energia, mas somente determinados valores que correspondem às órbitas permitidas, tendo assim, determinados níveis de energia ou camadas energéticas. Um elétron, quando localizado em uma dessas órbitas, não perde nem ganha energia espontaneamente. Por isso, nesse caso, diz-se que ele assume um estado estacionário. Um elétron pode absorver energia de uma fonte externa somente em unidades discretas (pequenas), chamadas quanta (forma singular: quantum). Quando um elétron absorve um quantum de energia, ele salta para uma órbita mais energética, ligeiramente mais afastada do núcleo. Dizemos que o elétron realizou um salto quântico e atingiu um estado excitado. Quando o elétron retorna à órbita menos energética, ele perde, na forma de onda eletromagnética, uma quantidade de energia que corresponde à diferença de energia existente entre as órbitas envolvidas no movimento do elétron.

33 Modelo atômico de Bohr 12 6C Nº Prótons (+) - 6 Nº Nêutrons (0) - 6 Nº Elétrons (-) - 6 Absorve energia NÚCLEO Libera energia

34 Modelo atômico de Bohr

35 Modelo atômico de Bohr Algumas aplicações do modelo de Bohr LUMINOSOS FLUORESCÊNCIA BIOLUMINESCÊNCIA FOGOS DE ARTIFÍCIO LUZ LASER

36 Modelos atômicos Questão 2 O grande mérito do modelo atômico de Rutherford foi incluir a noção de: Massa atômica A. Cargas elétricas (prótons e nêutrons) B. Núcleo e eletrosfera C. Quantização de energia D. Níveis de energia

37 Estrutura atômica Oxigênio (O) Elemento: Oxigênio Símbolo: O 16 8O Nº Prótons (+) - 8 Nº Nêutrons (0) - 8 Nº Elétrons (-) - 8 Sódio(Na) Elemento: Sódio Símbolo: Na 23 11Na Nº Prótons (+) - 11 Nº Nêutrons (0) - 12 Nº Elétrons (-) - 11

38 Exercícios Questão 3 Considere os seguintes átomos: 13 7N 56 26Fe 27 13Al 37 17Cl Determine o número de prótons, elétrons e nêutrons de cada um deles. Questão 4 Quando um elétron se desloca de um nível de energia para outro mais afastado do núcleo do mesmo átomo, pode-se afirmar que: A. O número atômico varia B. Há emissão de energia C. Não ocorre envolvimento de energia D. Há emissão de luz na forma de fóton E. Há absorção de energia

39 Schrödinger Erwin Schrödinger Em 1927, o cientista E. Schrödinger propôs que cada elétron da eletrosfera de um átomo é caracterizado por determinada quantidade de energia. Assim, para distribuirmos os elétrons na eletrosfera devemos conhecer a energia dos elétrons e, conseqüentemente, as energias dos níveis e subníveis da eletrosfera. Foi o primeiro a introduzir o conceito de ORBITAL como sendo uma região de máxima probabilidade de encontrarmos um elétron, baseado nas teorias de Einstein, Planck e De Broglie.

40 Exercícios Questão 5 Classifique em verdadeiras ou falsas as seguintes afirmações a respeito do modelo de Thomson. I. O átomo é indivisível. II. O átomo é maciço e descontínuo. III. No átomo existe um fluido positivo com cargas negativas nele dispersas sendo eletricamente neutro. IV. Os elétrons estão localizados na eletrosfera.

41 Recapitulando Relembre Lembra de tudo que estudamos? Assista ao vídeo e relembre o que vimos nessa apresentação de slides. <

42 Exercícios Questão 6 Identifique os cientistas a seguir, responsáveis pela evolução das teorias atômicas. (A) (B) (C) (D) (E)

43 Exercícios Questão 7 Assista ao vídeo e indique que modelo atômico explica a transformação exibida no vídeo. < >

44 Exercícios Questão 8 Assista ao vídeo e descreva a relação do tema abordado no vídeo com os modelos atômicos. <

45 Momento Sheldon Cooper

46 Pesquise Pesquise < <

47 Gabarito Questão 1 a) Chadwick b) Dalton c) Thomson d) Demócrito e) Rutherford Questão 3 N 7 prótons 6 nêutrons 7 elétrons Fe 26 prótons 30 nêutrons 26 elétrons Questão 7 Niels Bohr Questão 2 Item (B) Questão 4 Item (E) Al 13 prótons 14 nêutrons 13 elétrons Cl 17 prótons 20 nêutrons 17 elétrons Questão 5 F V V F Questão 6 A. Bohr B. Dalton C. Rutherford D. Benjamin Franklin E. Demócrito Questão 8 O vídeo aborda daltonismo, que remete ao modelo atômico de Dalton.

48 Professores Prof(a). Alinne Borges Prof. Tiago Quick Prof. Sandro Sobreira