Modelos atômicos. Disciplina: Química Tecnológica Professora: Lukese Rosa Menegussi

Transcrição

1 Modelos atômicos Disciplina: Química Tecnológica Professora: Lukese Rosa Menegussi

2 Dalton Lei de Lavoisier Conservação da massa Lei de Proust Proporções constantes Balanceamento Excesso de reagente

3 A natureza elétrica da matéria Geissler, Hittorf, Crookes e Thomson

4 A natureza elétrica da matéria Lâmpadas fluorescentes

5 A natureza elétrica da matéria

6 Thomson elétrons positiva

7 ânodo próton cátodo físico alemão Goldstein descoberta próton

8 Experimento de Rutherford

9 Modelo atômico Rutherford Erro elétrons prótons vazio

10 Modelo atômico Bohr (1913) Fogos de artifício

11 Sochi 2014: Cerimônia de Abertura dos Jogos de Inverno

12 Sochi 2014: Cerimônia de Abertura dos Jogos de Inverno

13 Modelo atômico Bohr

14 Modelo atômico Bohr

15 Modelo atômico Bohr Neon Laser

16 c c 3,00 x10 m / s 8

17 Espectro eletromagnético Unidade Símbolo Comprimento (m) Tipo de radiação Angström Å Raios X Nanômetro nm 10-9 UV, Vis Mícron m 10-6 Infra Milímetro mm 10-3 Infra Centímetro cm 10-2 Microondas Metro m 1 TV, rádio

18 Exercício 1) Duas ondas eletromagnéticas são representadas abaixo. a) Qual onda tem a maior frequência? b) Se uma onda representa a luz visível e a outra, a radiação infravermelha, qual é uma e qual é outra?

19 Pratique 2) Se uma das ondas mostradas representa a luz azul e a outra, a vermelha, qual seria qual?

20 Exercício 1) A luz amarela emitida por uma lâmpada de sódio usada para iluminação pública tem um comprimento de onda de 589 nm. Qual é a frequência dessa radiação? Sabe-se que a relação entre a frequência e o comprimento de onda é dada por: = c sendo a frequência, comprimento de onda e c, a velocidade da luz no vácuo (3,00 x 108 m / s).

21 Pratique 2) a) Um laser usado em cirurgia de olhos, para reparar retinas descoladas, produz radiação com comprimento de onda de 640,0 nm. Calcule a frequência dessa radiação. b) Uma estação de rádio FM transmite radiação eletromagnética a uma frequência de 103,4 MHz (1 MHz = 106 s-1). Calcule o comprimento de onda dessa radiação.

22 Planck E h Einstein h 6,63 x10 34 Js

23 Modelo atômico Bohr quantum ou fóton quantidade fixa, a menor quantidade de energia que pode ser emitida ou absorvida como radiação eletromagnética Max Planck (1900) Einstein (1905)

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26 Exercício 1) a) Calcule a energia de um fóton amarelo cujo comprimento de onda é 589 nm. Sabe-se que a relação entre a frequência e o comprimento de onda é dada por: = c sendo a frequência, comprimento de onda e c, a velocidade da luz no vácuo (3,00 x 108 m / s). Sabe-se também que a energia de um fóton é: E = h onde h é a constante de Planck (6,63 x J s). b) Quanto um mol de fótons amarelos fornecem de energia? (1 mol = 6,02 x 1023)

27 Pratique 2) Um laser emite luz com frequência de 4,69 x 1014 s-1. a) Qual é a energia desse laser? b) Se o laser emite uma explosão ou pulso de energia contendo 5,0 x 1017 fótons de radiação, qual é a energia total desse pulso? c) Se o laser emite 1,3 x 10-2 J de energia durante um pulso, quantos fótons são emitidos durante o pulso?

28 Modelo atômico Bohr H2 Ne

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30 Espectros de linhas

31 Espectros de linhas Rydberg RH 2 2 n1 n2 n1 e n 2 inteiros positivos n2 > n1

32 Bohr E ( 2,18 x J ) 2 n1 n 1,2,3,...

33 Bohr E=( 2,18 x 10 E ( 2,18 x () 1 J) 2 n1 1 1 J ) 2 2 n n i f

34 Bohr E ( 2,18 x J ) 2 n1

35 Bohr E ( 2,18 x10 E ( 2,18 x J ) 2 n1 1 1 J ) 2 2 n n i f ni =3 para n f =1 λe =?

36 ΔE e / λ Bohr c ΔE=hν E ( 2,18 x J ) 2 2 n n i f Re lacionar Rydberg ( ) =R H 2 2 λ n1 n2 RH = 1, x 107 m-1

37 Exercícios 1) Usando a figura, determine qual das seguintes transições eletrônicas produz a linha espectral de comprimento de onda mais longo: n = 2 para n = 1, n = 3 para n = 2 ou n = 4 para n = 3. 2) Indique se cada uma das seguintes transições eletrônicas emite energia ou necessita de absorção de energia: a) n = 3 para n = 1 b) n = 2 para n = 4.

38 Radiação Partícula (fótons) Einstein De Broglie Partícula (elétrons) elétron onda? comprimento de onda MATÉRIA Equação: λ=h/mv h 6,63x10 34 Js

39 Exercícios 1) Qual é comprimento de onda de um elétron com velocidade de 5,97 x 106 m / s? Dados: massa do elétron: 9,11 x g h = 6,63 x J s. 1 J = 1 kg m2 / s2

40 Exercícios 2) Calcule a velocidade de um nêutron cujo comprimento de onda de De Broglie é 500 pm. Dados: massa do nêutron: 1,67 x g h = 6,63 x J s. 1 J = 1 kg m2 / s2

41 Radiação De Broglie Partícula (fótons) Partícula (elétrons) elétron onda? comprimento de onda MATÉRIA Equação: λ=h/mv h 6,63x10 Princípio da Incerteza de Heisenberg: Posição e momento (mv) 34 Js ORBITAIS ATÔMICOS

42 ORBITAIS ATÔMICOS

43 Regiões de máxima probabilidade de encontrar o elétron

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49 Spin / princípio da exclusão de Pauli

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54 Exercício 1) Escreva a configuração eletrônica para o oxigênio, número atômico 8, e faça a configuração de quadrículas. Quantos elétrons desemparelhados o átomo de oxigênio possui?

55 Exercício 2) a) Escreva a configuração eletrônica completa para o bismuto, elemento número 83. b) Escreva a configuração eletrônica condensada para esse elemento, mostrando o cerne de gás nobre apropriado. c) Quantos elétrons desemparelhados o átomo de bismuto possui?

56 Exercício 3) Use a tabela periódica para escrever a configuração eletrônica e condensada para os átomos a seguir: a) Co (número atômico 27). b) Te (número atômico 52)

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58 Orbitais C sp, sp e sp 3 2

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68 Bibliografia Figs.: tubo de raios catódicos, experimento de Goldstein e experimento e átomo de Rutherford. Fig.: esquema lâmpada plasma. Fig.: Lâmpada fluorescente. Fig.: TV. Fig.: Modelo atômico de Rutherford-Bohr. Fig.: Sochi 2014: Cerimônia de Abertura dos Jogos de Inverno Fig.: Sochi 2014: Cerimônia de Abertura dos Jogos de Inverno Fig.: tomada. Fig.: xadrez. Fig.: vagalume e relógio. Fig.: estrelas luminescentes. Fig.: teste da chama. Fig.: ventilador ligado. Fig.: diagrama de Pauling. Figs.: hibridização do carbono e ilustrações relacionadas. Química, a ciência central. Theodore l. Brown, H. Eugene LeMay, Jr., Bruce E. Bursten; São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.