A HISTÓRIA DO ÁTOMO Evolução dos Modelos Atômicos Profs: Renato Acconcia Cláudio de Freitas Aristóteles Histórico Demócrito Átomo (Indivisível) Empédocles Leucipo Tales de Mileto Alquimia : Âmbar Símbolos: Eléktron 1
Dalton Modelo de Dalton Bola de Bilhar(1803) - Maciça - Indivisível - Sem Cargas Elétricas Baseado na lei da conservação das massas de Lavoisier de 1774 Modelo de Dalton Thomson Os postulados da Teoria Atômica de Dalton são: a matéria é formada por partículas extremamente pequenas chamadas átomos; os átomos são esferas maciças, indestrutíveis; átomos que apresentam mesmas propriedades (tamanho, massa e forma) constituem um mesmo elemento químico; átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes; os átomos podem se unir entre si formando "átomos compostos"; uma reação química nada mais é do que a união e separação de átomos. Tubos de Crokkies Experiências com Tubos de Crokkies 2
Pudim de Passas O cientista inglês J.J. Thomson, elaborando melhor as experiências feitas com o tubo de raios catódicos, foi capaz de concluir, em 1887, que os raios são na verdade, constituídos pelo fluxo de partículas menores que o átomo e dotadas de carga negativa(os Elétrons). - Maciça - Divisível - Com Cargas Elétricas Data: 1874 Pudim de Passas + Modelo de Thomson Massa Pudim com carga Positiva Passas com carga Negativa(Elétrons) Outras modificações no tubo de raios catódicos, feitas pelo cientista alemão Eugene Goldstein(1886), conduziram à descoberta do Próton. Como o modelo de Thomson não levava em conta essa partícula um novo modelo se fazia necessário. 3
Experiência de Rutherford A maior parte das partículas atravessaram Poucas ricochetearam Algumas desviaram. Animação Raios Alfa passando pela folha de ouro; Isso permitiu a Rutherford concluir que: O átomo não é maciço Mais espaços vazios Possui núcleo(única parte maciça do átomo) Núcleo é 10000 vezes menor que o átomo Os elétrons giram ao redor do núcleo em orbitas elípticas. 4
Modelo de Rutherford: Elétrons Obs: Em 1932 James Chadwick descobre o nêutron. Eletrosfera Núcleo positivo Visão do átomo atual Níquel Ferro sobre Cobre Platina 5
Partículas Atômicas hoje: Moléculas Microscópio de Tunelamento. Teoria dos Quarks: A teoria mais moderna afirma que existem apenas 12 partículas elementares: seis léptons e outras seis chamadas quarks. Dois tipos de quarks formam os prótons e nêutrons: Quarks up Carga +2/3 Quarks Down Carga 1/3 +2/3 +2/3-1/3-1/3-1/3 +2/3 Próton = 2 up + 1 Down Nêutron = 1 up + 2 Down Modelo de Rutherford 6
Noções sobre espectroscopia Tipos de Ondas Que é onda? É uma perturbação que se propaga, transportando energia, mas não matéria. Mecânicas- São aquelas que necessitam de um meio material para se propagar e, portanto, não se propagam no vácuo. Eletromagnéticas São aquelas que não necessitam de meio material para sua propagação, conseguindo, portanto, se propagar no vácuo. Ondas e Espectro Rutherford Espectros Atômicos Espectro de linhas Espectro contínuo 7
Modelo de Bohr Apesar de Rutherford esclarecer satisfatoriamente os resultados da experiência de dispersão de partículas alfa, não explicava os espectros atômicos. Níveis de energia: Subníveis de energia: Quanto mais afastado do núcleo maior a energia N Máximo de Elétrons = Teóricos s p d f g h i 2 6 10 14 18 22 26 K L M N O P Q N Máximo de Elétrons N Máximo de Elétrons Teórico 2 8 18 32 32 18 8 2 8 18 32 50 72 98 A existência de camadas eletrônicas foi observada pela primeira vez experimentalmente nos estudos de absorção de raio-x de Charles Barkla e Henry Moseley. Barkla nomeou-os então com as letras K, L, M, etc. (A terminologia original era alfabética. K e L eram originalmente chamados B e A, mas foram renomeados posteriormente para deixar espaço para linhas escpectrias hipotéticas que nunca foram descobertas. O nome do nível K foi escolhido em homenagem a Lord Kelvin, o criador da escala Kelvin de temperatura). 8
Postulados de Bohr Os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo em trajetórias circulares chamadas de níveis. Cada um deles possui um valor determinado de energia. O elétron não pode permanecer entre esses níveis. Um elétron pode passar de um nível para outro de maior energia, desde que absorva energia externa. O retorno do elétron ao nível inicial se faz acompanhar da liberação de energia na forma de luz colorida. Efeito da volta de um elétron excitado. Salto do elétron 9
Exemplos de Espectro 10