ESTRUTURA ATÔMICA A EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
Demócrito (Sec. V a.c.) Defendeu a idéia de que a matéria era composta por pequeníssimas partículas. Átomo Demócrito (460 370 A.C.) Modelo baseado apenas na intuição e na lógica.
Modelo proposto por Demócrito: Toda a matéria é constituída por átomos e vazio (não era compacta) O átomo é uma partícula pequeníssima, invisível,e que não pode ser dividida; Os átomos encontram-se em constante movimento; Universo constituído por um número infinito de átomos, indivisíveis e eternos;
Aristóteles (Sec. IV a.c.) 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: Aristóteles (384 a.c. - 322 a.c.) Ar Terra Água Fogo O Modelo de Demócrito permaneceu na sombra durante mais de 20 séculos...
Dalton (1807) Séc. XIX Dalton ressuscita A Teoria Atômica. Na segunda metade do séc. XVIII, a Química sofreu uma grande evolução. Certos fatos não podiam ser explicados pela teoria de Aristóteles, como a Lei de Lavoisier: A massa dos reagentes é igual à massa dos produtos. John Dalton (1776 1844) Para explicar estes fatos Jonh Dalton propôs, em 1807, o seu modelo atômico.
Modelo proposto por Dalton: O átomo era uma esfera rígida e indivisível (modelo da Bola de Bilhar) Os átomos do mesmo elemento são iguais entre si têm a mesma massa
A descoberta da primeira partícula subatômica: o elétron J. J. Thomson (1856-1940) Thomson realizou uma série de experiências utilizando um tubo de raios catódicos (tubo semelhante aos tubos existentes no interior dos televisores). Neste tubo, eram efetuadas descargas elétricas através de um gás rarefeito. Tubo de raios catódicos
Em 1897 Thomson propõe novo modelo: Ao estudar as descargas no interior deste aparelho, Thomson, descobriu o elétron. Observava-se uma fluorescência esverdeada devido à existência de partículas de carga negativa que saem dos átomos do cátodo. A descarga emitida tinha carga elétrica negativa Thomson provou que os elétrons eram corpúsculos, dotados de carga elétrica e de massa, que fazem parte de toda a matéria.
Modelo proposto por Thomson (1904): Esfera com carga elétrica positiva Electrões (partículas com carga eléctrica negativa) O átomo era uma esfera maciça de carga elétrica positiva, estando os elétrons dispersos na esfera. O número de elétrons seria tal que a carga total do átomo seria zero. Modelo de Pudim de Passas
A descoberta da segunda partícula subatômica: o próton Cientista neozelandês, estudou com J.J. Thomson. Ernest Rutherford Em 1908 realizou uma experiência que lhe permitiu propor um novo modelo atômico. (1871-1937)
Experiência de Rutherford
Experiência de Rutherford Resultados previstos segundo o modelo de Thomson: As partículas α deveriam atravessar as folhas de ouro sem sofrer desvios. Resultados obtidos: A maior parte das partículas α comportava-se como esperado, mas um significativo número delas sofria desvios acentuados.
Resultados da experiência de Rutherford Partículas α Embora a maior parte das partículas se comportasse como esperado, uma parte significativa não só foi desviada Existe, no interior do átomo, uma região central positiva o núcleo, que exerce fortes forças repulsivas sobre as partículas alfa.
Modelo proposto por Rutherford (1911): O átomo é uma estrutura praticamente vazia, e não uma esfera maciça; É constituído por: Núcleo muito pequeno com a carga positiva, onde se concentra quase toda a massa do átomo. Elétrons com carga negativa movendo-se em volta do núcleo. O átomo seria um sistema semelhante ao sistema solar. Modelo Planetário
A descoberta da terceira partícula subatômica: o nêutron Percebeu-se que no núcleo poderia ter mais de 1 próton Comprometeria a estabilidade do núcleo (forças de repulsão muito fortes). Rutherford admitiu que existia no núcleo partículas semelhantes aos prótons, porém sem cargas Chadwick (1932) descobriu os nêutrons Os nêutrons serviriam para diminuir a repulsão entre os prótons (maior estabilidade no núcleo)
Mas este modelo era incompatível com algumas das teorias da Física...... uma partícula carregada movendo em uma trajetória circular deve perder energia
Niels Bohr (1913) Niels Bohr trabalhou com Thomson, e posteriormente com Rutherford. Niels Bohr (1885-1962) Tendo continuado o trabalho destes dois físicos, aperfeiçoou, em 1913, o modelo atómico de Rutherford.
O modelo atômico planetário: elétrons giram ao redor do núcleo, podendo ocupar qualquer órbita existente. Velódromo: o ciclista pode ocupar qualquer parte da pista.
Modelo proposto: Rutherford-Bohr Apenas algumas órbitas seriam permitidas aos elétrons; Cada órbita correspondia a um nível de energia bem definido do elétron; Os elétrons podem saltar de uma órbita para outra, ao absorver ou emitir energia. O nível mais energético seria o mais distante do núcleo, e o menos energético o mais próximo.
O ESPECTRO DISCRETO - Emissão Um elétron que ganha energia e se encontra em um nível de energia n = 3. Ele emite uma onda eletromagnética, perdendo energia e volta para o nível n = 1. n = 3 n = 2 n = 1 Esta onda não tem uma freqüência qualquer, mas ν = E 3 E1 h
Devido aos diferentes níveis de energia, há possibilidades de diferentes transições. Assim, o elétron pode saltar de n = 3 direto para n = 1, ou ir de n = 3 para n = 2 e depois de n = 2 para n = 1. Cada transição implica n = 3 numa emissão com freqüência diferente. Isso explica o surgimento das linhas no n = 2 espectro discreto dos elementos. Note que cada transição corresponde a uma n = 1 cor no espectro abaixo.
Também este modelo apresentava algumas falhas... Este modelo adequa-se muito bem a átomos com apenas um elétron, falhando para átomos com vários electrões; Este modelo também não explica a interação entre vários átomos. No entanto, ainda é o modelo mental utilizado por muitos cientistas, visto ser de fácil visualização.
(UFSC) A palavra átomo é originária do grego e significa indivisível, ou seja, segundo os filósofos gregos, o átomo seria a menor partícula da matéria que não poderia ser mais dividida. Atualmente essa idéia não é mais aceita. A respeito dos átomos, é verdadeiro afirmar que: 01. não podem ser desintegrados 02. são formados por, pelo menos, três partículas fundamentais 04. possuem partículas positivas denominadas elétrons 08. apresentam duas regiões distintas, o núcleo e a eletrosfera 16. apresentam elétrons, cuja carga elétrica é negativa 32. contêm partículas sem carga elétrica, os nêutrons Resolução São falsas as afirmações 01 e 04. Os átomos podem ser fragmentados em partículas menores. Os elétrons possuem carga negativa.
(UFSC) Na famosa experiência de Rutherford, no início do século XX, com a lâmina de ouro, o(s) fato(s) que (isoladamente ou em conjunto) indicava(m) o átomo possuir um núcleo pequeno e positivo foi(foram) 01. As partículas alfa teriam cargas negativas 02. Ao atravessar a lâmina, uma maioria de partículas alfa sofreria desvio de sua trajetória. 04. Um grande número de partículas alfa não atravessaria a lâmina 08. Um pequeno número de partículas alfa atravessando a lâmina sofreria desvio de sua trajetória 16. A maioria das partículas alfa atravessaria os átomos da lâmina sem sofrer desvio de sua trajetória. Indique as corretas. Estão corretas as afirmativas 08 e 16.
(UFMG) Dalton, Rutherford e Bohr propuseram, em diferentes épocas, modelos atômicos. Algumas características desses modelos são apresentadas abaixo: modelo I: Núcleo atômico denso, com carga positiva. Elétrons em órbitas circulares. modelo II: Átomos maciços e indivisíveis. modelo III: Núcleo atômico denso, com carga elétrica positiva. Elétrons em órbitas circulares de energia quantizada. A associação modelo/cientista correta é: a) I/Bohr, II/Dalton, III/Rutherford b) I/Dalton, II/Bohr, III/Rutherford c) I/Dalton, II/Rutherford, III/Bohr d) I/Rutherford, II/Bohr, III/Dalton e) I/Rutherford, II/Dalton, III/Bohr Resolução:A alternativa correta é a e.
(ITA) Considerando a experiência de Rutherford, assinale a alternativa falsa: a) A experiência consistiu em bombardear películas metálicas delgadas com partículas alfa. b) Algumas partículas alfa foram desviadas do seu trajeto devido à repulsão exercida pelo núcleo positivo do metal. c) Observando o espalhamento das partículas alfa, Rutherford concluiu que o átomo tem densidade uniforme. d) Essa experiência permitiu descobrir o núcleo atômico e seu tamanho relativo. e) Rutherford sabia antecipadamente que as partículas alfa eram carregadas positivamente. A alternativa falsa é a c.
(Fuvest) Há exatos 100 anos, J.J. Thomson determinou, pela primeira vez, a relação entre a massa e a carga do elétron, o que pode ser considerado como a descoberta do elétron. É reconhecida como uma contribuição de Thomson ao modelo atômico: a) o átomo ser indivisível b) a existência de partículas subatômicas c) os elétrons ocuparem níveis discretos de energia d) os elétrons girarem em órbitas circulares ao redor do núcleo e) o átomo possuir um núcleo com carga positiva e uma eletrosfera Alternativa b.