QUÍMICA. Prof. Sheila Borges RESOLUÇÃO DE MODELOS ATÔMICOS. Resolução da aula 1 1ª série medicina:

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1 QUÍMICA Prof. Sheila Borges RESOLUÇÃO DE MODELOS ATÔMICOS Resolução da aula 1 1ª série medicina: MODELOS ATÔMICOS HISTÓRICO 1. Como era o modelo atômico sugerido por Dalton? Resp: Era uma esfera maciça indivisível, indestrutível e sem carga elétrica. Modelo da bola de bilhar. 2. Na experiência abaixo, realizada na ampola de Crookes, Thomson descobriu os raios catódicos. Qual era a característica em termos de carga elétrica desses raios catódicos e como se chamaram posteriormente? Resp: Os raios catódicos eram partículas de carga negativa e se chamaram posteriormente elétrons. Obs.: Os raiso catódicos (carga negativa) saiam do polo negativo(catodo) e iam em diração ao polo positivo(anodo). O desvio provocado para a placa positiva, comprovou que o elétron possuía massa pequena e carga negativa. Um brilho era verificado onde as partículas se chocavam no tubo (anodo). 3. Goldstein adaptou um catodo perfurado na Ampola de Crookes e percebeu um brilho gerado atrás do catodo (polo (-)). Chamou os mesmos de Raios canais. Qual era a característica em termos de carga elétrica desses raios canais e como se chamaram posteriormente? Resp:Os raios canais eram positivos e posteriormente foram chamados de prótons. Obs.: A descarga elétrica provocava a ionização do gás, fazendo com que o mesmo ficasse com carga positiva. O gás positivo(ionizado) era atraído pelo polo negativo(catodo) passando pelos orifícios perfurados e se chocando com a parte de trás do tudo de imagem(brilho). 4. Como se chamou o modelo atômico de Thomson, o qual era formado por uma pasta positiva com elétrons negativos incrustrados? Resp: Modelo do Pudim de Passas. 5. O que o átomo de Thomson trouxe de novidade em relação ao átomo de Dalton? Resp: foi o primeiro modelo atômico que trouxe a noção de cargas elétricas(positiva e negativa, mas o átomo era neutro(quantidade de cargas positivas igual quantidade de cargas negativas) 6. Experimento de Rutherford: 1

2 As partículas Alfa são positivas e densas. Como a maioria das partículas passaram direto Rutheford concluiu 1. Algumas partículas passavam mas desviavam, com isso Rutherford concluiu 2. Finalmente, pouquíssimas partículas batiam e voltavam, concluindo 3. Quais as conclusões de Rutherford? 1. Resp: como a maioria das partículas alfa passou direto, significa que o átomo possui grandes espaços vazios(eletrosfera) 2. Resp: Existia um centro(núcleo) onde a massa do átomo se concentrava. Esse centro era muito pequeno(10mil a 100milvezes menor que o átomo) e possuía carga positiva, fazendo com que as pouquíssimas partículas alfa, que também possuíam carga positiva, desviassem ao passar próximo ao núcleo. 3. Resp: Confirmando a afirmativa 2, o núcleo era mutito pequeno, positivo e denso. As partículas(alfa-positiva) que batiam exatamente no núcleo positivo e denso, retornavam, comprovando o fato. 7. A experiência de Rutherford com partículas alfa sob uma lâmina de ouro finíssima revelou que o átomo possuía um núcleo muito pequeno, positivo e denso, e grandes espaços vazios onde denominou eletrosfera, a região por onde habitam os elétrons em órbitas circulares, parecido com o sistema solar. 8. O que o átomo de Rutherford trouxe de novidade em relação ao átomo de Thomson? Resp: trouxe a noção de núcleo atômico. É o primeiro átomo nucleado. Obs: Sistema solar ou ainda estádio de futebol, onde a bola no centro seria o núcleo e o estádio seria o átomo. 2

3 9. O modelo de Rutherford foi aperfeiçoado por Bohr, surgindo a ideia de níveis de energia(camadas) na eletrosfera. Quanto mais próximo do núcleo o elétron possui menos energia e quanto mais longe do núcleo o elétron possui menos energia. O elétron ao se afastar do núcleo deve absorver energia e quando se aproximar do núcleo deve liberar energia. 10. Observe a figura abaixo: a) O que se entende por 1 quantun? Resp: Um pacote de energia que o elétron recebe para saltar de uma camada mais próxima do núcleo para outra mais afastada. Obs: O pacote de energia quantum possui quantidades de energias diferentes, quanto maior for o salto quântico. Ex. Considere um elétron. Ao saltar da 1a para 3ª camada : Ao saltar da 1ª para a 7ª camada: b) O que se entende por 1fóton? Resp: A energia liberada quando um elétron retorna para sua camada de origem. Ou seja, quando ele recebe energia se afasta absorvendo 1quantum e quando retorna, libera energia com o nome de 1fóton. Obs: as lâmpadas funcionam assim. Ao se ligar o interruptor os elétrons recebem energia e se afastam do núcleo, quando retornam liberam energia visível. 11. Veja o gráfico abaixo: 3

4 a) Quando o elétron do Hidrogênio salta para a o 5º nível de energia, quantas transições são possíveis para emitir fóton? Resp: o fóton é uma onda eletromagnética que é liberada ao elétron retornar para uma camada mais próxima ao núcleo. O mesmo só é visível quando o retorno se dá de alguma camada mais externa para a 2ª camada. Significa que nesse caso, a luz visível seria da quinta camada para a segunda camada, considerando apenas a transição direta de retorno. Obs: na quinta camada o elétron do hidrogênio teria as seguintes opções de retorno(transição direta): Da 5ª para a 4ª, (1ª opção) Da 5ª para a 3ª, (2ª opção) Da 5ª para a 2ª, (3ª opção e única visível) Da 5ª para a 1ª camada, (4ª opção) b) Quando que a frequência emitida é luz visível? Resp: Quando retorna para a 2ª camada. c) Considerando o átomo de Hidrogênio, que só possui 1 elétron na primeira camada, quantas transições eletrônicas são possíveis para esse elétron, considerando até o nível 7(7ª camada)? Resp: são possíveis 21 transições diretas. Ao se excitar o elétron do hidrogênio pode ir para a 2ª, 3ª, 4ª, 5ª 6ª ou 7ª camada(conforme limite considerado no texto). O salto de retorno é chamado de transição. Tomemos como exemplo o retorno da 7ª camada com 6 opções de transição: Seguindo o mesmo raciocínio, temos: 7ª camada = 6 transições possíveis 6ª camada =5 transições possíveis 5ª camada = 4 transições possíveis 4ª camada = 3 transições possíveis 3ª camada = 2 transições possíveis 2ª camada = 1 transição possíveis 4

5 Total = 21 transições possíveis Discursiva sugerida: (UFES VEST 2016) Ernest Rutherford e colaboradores, em seus experimentos com partículas α incidiram um feixe dessas partículas sobre uma lâmina de ouro e observaram que a maior parte delas atravessava diretamente a lâmina, sem sofrer desvios, e algumas sofriam grandes desvios ou até mesmo retrocediam. Explique se é correto afirmar que Ernest Rutherford descobriu, com esses experimentos, a existência tanto do elétron quanto do núcleo atômico. Resp: Incorreto. Rutherford descobriu o núcleo atômico, mas não o elétron, pois o mesmo já havia sido descoberto anteriormente por Thonsom. 5