Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri Bacharelado em Ciência e Tecnologia Diamantina - MG Átomos, Moléculas e Íons Química Tecnológica I Prof a. Dr a. Flaviana Tavares Vieira
A origem da palavra átomo Foi utilizada pela primeira vez na Grécia antiga, por volta de 400 a.c. Demócrito (um filósofo grego) acreditava que todo tipo de matéria fosse formado por 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, meramente filosófico. 2
Teoria Atômica da Matéria As idéias de Demócrito permaneceram inalteradas por aproximadamente 2200 anos. Em 1808, Dalton retomou estas idéias sob uma nova perspectiva: a experimentação. 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; -Nas reações químicas, os átomos não são alterados; -Os compostos são formados quando átomos de mais de um elemento se combinam. 3
Lei da Conservação da Massas Átomos de um elemento X Átomos de um elemento Y Composto de elemento X e Y 4
A Descoberta da Estrutura Atômica Os gregos antigos foram os primeiros a postular que a matéria é constituída de elementos indivisíveis. Mais tarde, os cientistas constataram que o átomo era constituído de entidades carregadas. 5
Evolução dos Modelos Atômicos Modelo Atômico de Thomson Com a descoberta dos prótons e elétrons, Thomson (1898) 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. 6
Modelo Atômico de Rutherford Rutherford (1911) bombardeou uma fina lâmina de ouro (Au) (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). 7
Modelo Atômico de Rutherford 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. 8
O modelo atômico de Rutherford "modelo planetário" 9
Modelo Atômico de 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. 10
Os Postulados de Bohr 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. (Níveis de Energia ou Camadas Eletrônicas) 11
2º postulado: Fornecendo energia (elétrica, térmica,...) a um átomo, um ou mais elétrons absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz (emite um fóton de luz ). 12
Modelo Atômico de Bohr Níveis e respectivas energias. Modelo de Bohr 13
Modelo Atômico de Bohr O modelo apresentado por Bohr é conhecido por modelo atômico de: Rutherford-Bohr 14
-De acordo com Bohr: Um átomo irradia energia quando um elétron salta de uma órbita de maior energia para uma de menor energia. -O comprimento de onda guarda relação com a energia. Os menores comprimentos de onda de luz significam vibrações mais rápidas e maior energia. A linha vermelha no espectro atômico é causada por elétrons saltando da terceira órbita para a segunda órbita 15
A linha verde-azulada no espectro atômico é causada por elétrons saltando da quarta para a segunda órbita. A linha azul no espectro atômico é causada por elétrons saltando da quinta para a segunda órbita A linha violeta mais brilhante no espectro atômico é causada por elétrons saltando da sexta para a segunda órbita. 16
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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.
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