Modelos atômicos. A origem da palavra átomo

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4 Modelos atômicos A origem da palavra átomo A palavra átomo foi utilizada pela primeira vez na Grécia antiga, por volta de 400 ac. Demócrito (um filósofo grego) acreditava que todo tipo de matéria fosse formado por diminutas partículas que denominou átomos (sem divisão). Acreditava-se que tais partículas representavam a menor porção de matéria possível, ou seja, eram indivisíveis. Como esta idéia não pôde ser comprovada por Demócrito e seus contemporâneos, ela ficou conhecida como 1º modelo atômico, mas meramente filosófico.

5 Aristóteles Modelo de Demócrito foi rejeitado por um dos maiores filósofos de todos os tempos Aristóteles. Aristóteles acreditava que a matéria era contínua e composta por quatro elementos: Ar Água Aristóteles (384 a.c a.c.) O Modelo de Demócrito permaneceu na sombra durante mais de 20 séculos... Terra Fogo

6 Modelo de Dalton- John Dalton (químico inglês) propôs o primeiro Modelo Atómico, em Baseado em reações químicas e pesagens minuciosas, chegou à conclusão de que os átomos realmente existiam e que possuíam algumas características: Toda matéria é formada por diminutas partículas esféricas, maciças, neutras e indivisíveis chamadas átomos. John Dalton ( ) O átomo era rígido, indivisível, indestrutível e tinha uma forma esférica.

7 Modelos Atômicos Quando se estabelece a corrente elétrica através do gás, são produzidos raios, ditos RAIOS CATÓDICOS,que vão incidir na extremidade da ampola que contém o pólo positivo da fonte de alta tensão, com isso, aparece uma luminosidade no vidro.

8 Modelos Atômicos Sendo os raios catódicos um fluxo de elétrons, podemos concluir finalmente que: - os elétrons se propagam em linha reta, - os elétrons possuem massa (são corpusculares) e - os elétrons possuem carga elétrica de natureza negativa.

9 Modelo Atômico de Thomson (1898) Com a descoberta dos prótons e elétrons, Thomson propôs um modelo de átomo no qual os elétrons e os prótons, estariam uniformemente distribuídos, garantindo o equilíbrio elétrico entre as cargas positiva dos prótons e negativa dos elétrons.

10 Modelo Atômico de Rutherford (1911) Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro (0,0001 mm) com partículas "alfa" (núcleo de átomo de hélio: 2 prótons e 2 nêutrons), emitidas pelo "polônio" (Po), contido num bloco de chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar passagem às partículas "alfa" por ele emitidas. Envolvendo a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora revestida de sulfeto de zinco (ZnS).

11 Modelo Atômico de Rutherford (1911) Observando as cintilações na tela de ZnS, Rutherford verificou que muitas partículas "alfa" atravessavam a lâmina de ouro, sem sofrerem desvio, e poucas partículas "alfa" sofriam desvio. Como as partículas "alfa" têm carga elétrica positiva, o desvio seria provocado por um choque com outra carga positiva, isto é, com o núcleo do átomo, constituído por prótons.

12 Modelo Atômico de Rutherford (1911) Assim, o átomo seria um imenso vazio, no qual o núcleo ocuparia uma pequena parte, enquanto que os elétrons o circundariam numa região negativa chamada de eletrosfera, modificando assim, o modelo atômico proposto por Thomson.

13 Dimensões do Átomo Diâmetro do átomo= 10-8 cm Diâmetro do átomo= vezes diâmetro do núcleo

14 Massa das Partículas Fundamentais Massa do próton= massa do nêutron Massa do próton= 1840 vezes a massa do elétron

15 Número atômico(z) É o número de prótons existentes no núcleo Em um átomo o número de prótons é igual ao número de elétrons

16 Número da massa(a) É soma do número de prótons com o número de nêutrons: A=Z+n

17 Elemento Químico Em conjunto de átomos de mesmo número atômico. O elemento hidrogênio é o conjunto de átomos de números atômicos igual a 1

18 Representação de um átomo 11Na 23 Tem se que Z=11 e A=23

19 Isótopos Isoátomos São átomos com o mesmo número de prótons e diferentes números de massa. 1H 1 Prótio Isóbaros 1D 2 Deutério 1T 3 Trítio São átomos de elementos químicos diferentes que possuem o mesmo número de massa. 20Ca 40 19Ar 40

20 Isoátomos: Isótonos São átomos de elementos químicos diferentes que possuem o mesmo número de nêutrons. 9F Ne 20 Isoeletrônicos São átomos ou íons com o mesmo número de elétrons. 7N 3-8O 2-9F 1-10Ne 0 11Na elétrons 10 elétrons 10 elétrons 10 elétrons 10 elétrons

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22 - Os Postulados de Niels Bohr ( ) De acordo com o modelo atômico proposto por Rutherford, os elétrons ao girarem ao redor do núcleo, com o tempo perderiam energia, e se chocariam com o mesmo. Como o átomo é uma estrutura estável, Niels Bohr formulou uma teoria (1913) sobre o movimento dos elétrons, fundamentado na Teoria Quântica da Radiação (1900) de Max Planck. A teoria de Bohr fundamenta-se nos seguintes postulados: 1º postulado: Os elétrons descrevem órbitas circulares estacionárias ao redor do núcleo, sem emitirem nem absorverem energia.

23 2º postulado (de Niels Bohr) : Fornecendo energia (elétrica, térmica,...) a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz (fenômeno observado, tomando como exemplo, uma barra de ferro aquecida ao rubro).

24 CONSTRUÇÃO DO DIAGRAMA DE PAULING K L M N O P Q s 2 s 2 s 2 s 2 s 2 s 2 s p 6 p 6 p 6 p 6 p d 10 d 10 d 10 d f 14 f 14

25 Diagrama de Linus Pauling K L M N 20Ca 0 = Ca 0 =1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 Obs.: o diagrama coloca os subníveis em ordem crescente de energia.

26 Cuidado!!! 26Fe 0 =1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 + energético último 26Fe 2+ = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 4 Errado!!! 26Fe 2+ = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 Certo!!!

27 Princípio da incerteza de Heisenberg: é impossível determinar com precisão a posição e a velocidade de um elétron num mesmo instante. Orbital é a região onde é mais provável encontrar um életron

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29 Órbitas: 1circular e as demais elípticas

30 - Modelo Atômico de Sommerfeld (1916) Ao pesquisar o átomo, Sommerfeld concluiu que os elétrons de um mesmo nível, ocupam órbitas de trajetórias diferentes (circulares e elípticas) a que denominou de subníveis, que podem ser de quatro tipos: s, p, d, f.

31 Em 1923, Louis Broglie mostrou, através de uma equação matemática, que "qualquer corpo em movimento estaria associado a um fenômeno ondulatório". Desta maneira o elétron apresenta a natureza de uma partícula-onda, obedecendo assim, às leis dos fenômenos ondulatórios, como acontece com a luz e o som.

32 Modelo atômico de Schrödinger - A partir das equações de Schrödinger não é possível determinar a trajetória do elétron em torno do núcleo, mas, a uma dada energia do sistema, obtém-se a região mais provável de encontrá-lo.