O que é um modelo atômico? É uma tentativa de ilustrar o átomo. Sendo o átomo a menor estrutura da matéria, se entendermos o átomo, entenderemos melhor o mundo.
Importância - explicar os fenômenos, entender o mundo, desenvolver tecnologia. Um modelo é bom, enquanto explica os fenômenos, caso contrário deve ser melhorado.
Átomos e Modelos Atômicos
Demócrito (Séc. V a.c.) Defendeu a ideia 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; 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 (Séc. 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 Água Terra 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 John Dalton propôs, em 1807, o seu modelo atômico.
DALTON: Postulados de Dalton: 1- Toda matéria é formada por entidades extremamente pequenas, os átomos. 2- Essas entidades são indivisíveis. 3- O número de entidades diferentes que existe na natureza é relativamente pequeno. 4- A formação de materiais se dá por meio de diferentes associações entre átomos iguais ou não. Essas associações são os átomos-compostos (molécula).
Modelo proposto por Dalton: A matéria é composta por pequenos corpúsculos, que não se subdividem os Átomos; Os átomos do mesmo elemento são iguais entre si têm mesmo tamanho e mesma massa; Os átomos de diferentes elementos químicos são diferentes entre si; Átomo A matéria é formada pela união de diferentes átomos em proporções definidas.
Símbolos representam elementos: Tabela 1 Símbolos de alguns elementos químicos Elemento Símbolo Elemento Símbolo Elemento Símbolo Alumínio Al Flúor F Nitrogênio N Bromo Br Fósforo P Ouro Au Cálcio Ca Hidrogênio H Oxigênio O Carbono C Iodo I Potássio K Chumbo Pb Magnésio Mg Prata Ag Cloro Cl Manganês Mn Sódio Na Enxofre S Mercúrio Hg Zinco Zn Ferro Fe Níquel Ni Zircônio Zr Hoje são conhecidos 118 elementos químicos. Cada um deles tem um nome e um símbolo diferente.
Fórmulas representam substâncias: H 2 O - monóxido de diidrogênio. CO 2 Dióxido de carbono. N 2 Gás Nitrogênio. O 2 Gás Oxigênio. H 2 Gás Hidrogênio. Al - Alumínio. Cl 2 Gás Cloro. O 3 Gás Ozônio. C 2 H 6 O Etanol. C 6 H 12 O 6 Glicose. NH 3 Amônia. CH 4 - Gás Metano K - Potássio. Br 2 Bromo. Todas as substâncias são formadas por átomos. Substâncias simples: átomos de um único elemento. Substâncias compostas: átomos de dois ou mais elementos químicos.
Reescrevendo as equações químicas: Água Hidrogênio + Oxigênio 2 H 2 O 2 H 2 + O 2
Thomson (1904) 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.
elétrons Ampola de Crookes" Tubo de raios catódicos
THOMSON: Pudim de ameixas. * Conseguiu mostrar a existência de cargas elétricas (positivas e negativas) em um átomo.
Em 1897 Thomson propõe novo modelo: Ao estudar as descargas no interior deste aparelho, Thomson, descobriu o elétron. Observa-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 e era de natureza corpuscular. A sua massa era muito menor que a massa de qualquer átomo conhecido eram os elétrons. Thomson provou que os elétrons eram partículas, dotadas de carga elétrica e de massa, que fazem parte de toda a matéria.
Modelo proposto por Thomson (1904): Esfera com carga elétrica positiva O átomo era uma esfera maciça de carga elétrica positiva, estando os elétrons dispersos na esfera. Elétrons (partículas com carga elétrica negativa) O número de elétrons seria tal que a carga total do átomo seria zero. Modelo de Pudim de Passas
Rutherford (1911) Cientista neozelandês, estudou com J.J. Thomson. Ernest Rutherford (1871-1937) Em 1908 realizou uma experiência que lhe permitiu propor um novo modelo atómico.
EXPERIMENTO DE RUTHERFORD:
RUTHERFORD: Sistema Planetário *O átomo estaria dividido em duas regiões: Núcleo (prótons e nêutrons) Eletrosfera (elétrons).
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, como algumas voltaram para trás. 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.
CONCEITOS SOBRE O ÁTOMO Número Atômico (Z): quantidades de prótons. Z = p = e Número de Massa (A): soma das partículas nucleares que constitui o átomo. A = Z + n REPRESENTAÇÃO DE UM ÁTOMO
SEMELHANÇA ATÔMICA ISÓTOPOS: mesmo número de prótons. ISÓBAROS: mesmo número de massa. ISÓTONOS: mesmo número de nêutrons.
ISOELETRÔNICOS: mesmo número de elétrons. ÍONS: são átomos que ganharam ou perderam elétrons