Química Geral -Aula 2 Átomo e estrutura atômica. *Mas afinal, de que são feitas as coisas?

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1 Química Geral -Aula 2 Átomo e estrutura atômica *Mas afinal, de que são feitas as coisas?

2 Átomo na Grécia antiga 2 teorias (Demócrito, Leucipo e Aristóteles) Demócrito, Leucipo e Aristóteles Átomo como partícula sólida e indivisível Toda a matéria seria constituída de misturas diferentes de Terra, Fogo, Água e Ar

3 Teorias atômicas do século XVIII -John Dalton - átomo maciço Toda matéria é formada por átomos indivisíveis Átomos de elementos diferentes são diferentes Diferentes átomos ligam-se em proporções fixas para formar compostos

4 -Joseph J. Thomson (sec. XIX) Teoria do pudim de passas O átomo seria constituído de esferas com carga positiva incrustados de elétrons

5 Thonsom e o tubo de raios catódicos Thonsom percebeu que os elétrons em movimento dentro de um tubo contendo gás a pressão negativa entre dois polos de tensão oposta, eram desviados quando se aproximava do tubo uma placa com carga positiva (atraía os elétrons)

6 Ernest Rutherford (Os espaços vazios do átomo) Bombardeando uma folha de ouro com partículas alfa, viu que essas a atravessavam. Concluiu então que existiam mais espaços vazios do que espaços preenchidos no átomo.

7 Niels Bohr Órbitas giratórias Propôs que os elétrons giram em torno do núcleo em órbitas específicas sem perder energia (modelo atômico de Rutherford- Bohr)

8 Heisemberg / Schroedinger (onde está o elétron?) Heisemberg Princípio da incerteza. o Não é possível medir a localização de uma partícula sem alterar a sua trajetória, e portanto a sua real localização Schroedinger Princípio do orbital. o Região em torno do núcleo onde é maior a probabilidade de se encontrar o elétron

9 Uma nova concepção do átomo Com os estudos mais recentes dos últimos duzentos anos (séc. XIX e XX), chegou-se a novas conclusões sobre o átomo e a matéria: o O átomo não é mais considerado como a menor porção da matéria; o Não é indivisível; o É constituído por partículas ainda menores: Prótons (partículas com carga positiva) Neutrons (partículas com carga neutra) Elétrons (partículas com carga negativa) *(Acredita-se ainda na existência de anti-partículas capazes de destruir matéria )

10 Formato atômico moderno

11 A natureza energética da matéria A teoria atômica moderna mostra que há uma íntima correlação entre a matéria e a energia envolvidos nas partículas atômicas. As medições de localização e comportamento das partículas são possíveis somente através das ondas eletromagnéticas que essas partículas emitem quando estão em movimento. Essas técnicas de medição são conhecidas como espectroscopia

12 Números quânticos o endereço de um elétron Se o endereço de uma pessoa possui quatro informações (Estado, Cidade, Rua e Número), podemos dizer que o mesmo acontece com um elétrom. Para localizá-lo dentro do átomo, precisamos saber o seu endereço, que chamamos de números quânticos Os números quânticos são quatro: o Numero quântico principal (n) o Número quântico secundário (l) o Número quantico magnético (m) o Número quântico spin (s)

13 Número quântico principal (n) Representa a distância do elétron ao núcleo do átomo Quanto maior for a distância do elétron em relação ao núcleo, maior também será a energia desse elétron Nos átomos conhecidos, podem ocorrer até 7 níveis (ou camadas) energéticas diferentes, onde o elétron pode ser encontrado. Essas camadas são representadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q ou pelos números 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, do centro para a periferia do átomo, respectivamente.

14 Representação das camadas energéticas (n) = nº quântico principal

15 Número máximo de elétrons por camada

16 Número quântico secundário (l) Representa o nível secundário de energia entre os níveis ou camadas principais. (s, p, d, f) Números representativos dos subníveis: s - 0, p - 1, d 2, f - 3

17 Contagem do nº de elétrons por subníveis (s, p, d ou f)

18 Número quântico magnético (m) Descreve a orientação do orbital no espaço

19 Formatos dos orbitais

20 Número quântico spin (s) Representa a rotação do elétron no seu próprio eixo. Pode ser +1/2 (seta para cima) ou -1/2 (seta para baixo).

21 Distribuição dos elétrons pelos subníveis de energia Sabendo-se que um átomo de ferro (Fe) possui 26 elétrons na sua eletrosfera, a distribuição desses elétrons pelos diferentes níveis e sub níveis de energia ficaria:

22 Questões propostas 1) Considerando a evolução da teoria atômica ao longo da história, relacione cada nome a uma característica da sua descoberta: o o o o o o Filósofos gregos: Dalton Thonsom Rutherford Bohr Heisemberg / Schroedinger 2) Cite quais são as partículas elementares do átomo, tal como é concebido hoje, e as características de massa e carga, umas em relação às outras. 3) Defina os quatro números quânticos do elétron no átomo 4) O que representam os orbitais dos elétrons nos átomos? 5) Utilizando o diagrama de Linus Pauling, faça a distribuição eletrônica para os seguintes átomos no estado fundamental: Li, B, O, K, Zn, Au.