CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL. Prof.: Cristiano Luiz Chostak Disciplina: Química Tecnológica (QMT12)

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1 CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL Prof.: Cristiano Luiz Chostak Disciplina: Química Tecnológica (QMT12)

2 Atomística: Estrutura atômica básica O modelo atômico de Dalton O modelo atômico de Thomson O modelo atômico de Rutherford. O modelo atômico de Borh O Modelo atômico atual

3 Considerações importantes antes de falarmos do Modelo de Bohr: - Segundo a física clássica, os átomos até então emitiam radiações (ondas) eletromagnéticas continuamente.(energia iria diminuindo, podendo assim o elétron chocar-se com o núcleo). - Em torno de 1900 o Físico Max Planck sugeriu que tais ondas eletromagnéticas não seriam continuas e sim pacotes de energia (E=h.ν) os quais os chamou de fótons ou quantum (teoria quântica). - Aproveitando se da proposta de Planck, Borh propôs os seus postulados para a teoria atômica.

4 Postulados de Bohr : - Segundo Bohr os elétrons descrevem trajetórias circulares definidas ao redor do núcleo chamadas camadas ou níveis de energia - Cada nível possui um valor definido de energia, quanto mais distante do núcleo maior a energia do nível e do elétron que está nele. - Quando um elétron absorve energia ele salta de um nível de menor energia para um de maior energia, e quando o mesmo volta ele libera a mesma energia na forma de quantum ou foton (luz).

5 Postulados de Bohr para o átomo de hidrogênio: Bohr conseguiu calcular o valor da energia para cada nivel do átomo de hidrogênio através da equação E= (-2,18x10-18 J).(1/n 2 ), quanto menor o valor dessa energia mais estável é o átomo, portanto para n=1, temos o estado de menor energia e maior estabilidade (estado fundamental). Quando n tende ao, o elétron se encontra separado do núcleo, logo valor de E= (-2,18x10-18 J).(1/n 2 ) = 0, dizemos então que o átomo está ionizado.

6 Cálculo das energias dos níveis (camadas) p/ hidrogênio:

7 Cálculo da energia liberada ou absorvida ( E) em função do movimento do elétron : Podemos ainda calcular a energia absorvida (+) por um fóton (a) ou a energia emitida (-) por um fóton (b)... E. Podemos calcular Ei e Ef para os níveis e fazer a diferença... E= Ef-Ei=...J Veja o exercício...a seguir...

8 Por exemplo se o elétron move-se de ni=2 (L) para nf=1 (K),qual o valor do ( E)? Ou usamos a equação:

9 Calcular para um elétron que se move de ni=3 para nf=1 :

10 Representações das transições eletrônicas do átomo de hidrogênio: Observe que o estado fundamental é o estado de mais baixa energia. 1eV= 1,6x10-19 J

11 Ondas eletromagnéticas e o modelo de Bohr. Com contribuições de Planck (átomos emitem radiações, mas não continuas, e sim pacotes de energias, quantum (E=h.ν) e Einstein [efeito fotoelétrico- energia radiante (fótons de energia) sobre uma superfície metálica ].

12 Ondas eletromagnéticas e o modelo de Bohr : Onde ν = frequência dado em Hertz (Hz) ou khz- número de ciclos por segundos; c= velocidade da luz (3,00x10 8 m/s) e o λ é o comprimento de onda, dado em nm...m...etc. (lembrando que 1nm= 1x10-9 m). Ondas de alta frequência (ν), têm comprimento de onda curto (λ). Ondas de baixa frequência (ν), têm comprimento de onda longo (λ). Claro observe a equação ν=c/λ são grandezas inversamente proporcionais.

13 Ondas eletromagnéticas e o Modelo de Borh: Observe o espectro de luz visível ao homem de 400nm a 700nm. (Arco-íris)

14 Entre as ondas eletromagnéticas; I) qual apresenta maior frequência e qual apresenta o maior comprimento de onda? II) Se uma onda representa a luz visível e outra, a radiação infravermelho. Qual é uma e qual é outra? RESPOSTA: I) Maior frequência (b), menor comprimento de onda. Maior comprimento de onda (a) logo menor frequência. II) a- maior comprimento de onda, seria o infravermelho. b- menor comprimento de onda, seria luz visível

15 Ondas eletromagnéticas e as aplicações do Modelo de Borh: Podemos calcular a energia (E) de um determinado Fóton ou quantum a partir das equações ν=c/λ ; E=h. ν onde ν = frequência; c= velocidade da luz (3,00x10 8 m/s) e o λ é o comprimento de onda, dado em nm...m...etc. (lembrando que 1nm= 1x10-9 m); e h é a constante de Planck (6,63x10-34 J.s ).

16 Ondas eletromagnéticas e as aplicações do Modelo de Borh:

17 dd Calcular a frequência (ν) e a energia emitida (E) por uma luz amarela proveniente de uma lâmpada de sódio usada na iluminação pública. (Use os dados acima). Formulário: ν=c/λ ; E=h. ν Observe que o comprimento de onda está em nm.

18 dd Veja a resolução da questão anterior:

19 dd Aplicações dos postulados de Borh (Espectrômetro):

20 dd Aplicações dos postulados de Borh (Espectrômetro): :

21 dd Aplicações dos postulados de Borh (Espectrômetro):

22 dd Resultado no Micro- computador(espectrômetro):

23 BIBLIOGRAFIA LEMAY, H.Eugene; BURSTEN; Bruce E., Química a Ciência Central, 9ª edição., Editora Pearson Prentice Hall, RUSSEL, J.B. Química Geral v. 1, 2ª Ed., São Paulo: Pearson Makron Books, ATKINS, P. E JONES, L., Princípios de química:questionando a vida moderna e o meio ambiente, 3ª Ed., Porto Alegre: Bookman, CHANG, Raymond Química, 8ª edição Ed. McGraw Hill. CHANG, Raymond, Química Geral: Conceitos Essenciais Ed. McGraw Hill