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Breve estudo sobre a evolução dos modelos atômicos e sobre o átomo, para meus alunos de 3º ano.

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Demócrito (pensamento filosófico) Demócrito, discípulo de Leucipo, viveu por volta de 470 a 380 a. C.  e afirmava que a matéria era  descontínua , isto é, a matéria era formada por minúsculas partículas indivisíveis, as quais foram denominadas de átomo (que em grego significa "indivisível"). Demócrito postulou que todos os tipos de matéria era formada a partir da combinação de átomos de 4 elementos: água, ar , terra e fogo. O modelo da matéria descontínua foi rejeitada por um dos grandes filósofos da época,  Aristóteles , o qual afirmava que a matéria era  contínua , isto é, a matéria vista como um "todo inteiro" ( contrastando  com a idéia de que a matéria era constituída por minúsculas partículas indivisíveis).
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Modelo de Thomsom: "pudim com passas".    O pudim é  toda  a esfera positiva (em azul) e as passas são os elétrons (em amarelo), de carga negativa.

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AtomíStica

  • 1. ATOMÍSTICA Colégio da Polícia Militar Unidade Ayrton Senna Profª Especialista Thaiza Montine http://quimilokos.weblogger.com.br/
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  • 3. Demócrito (pensamento filosófico) Demócrito, discípulo de Leucipo, viveu por volta de 470 a 380 a. C.  e afirmava que a matéria era descontínua , isto é, a matéria era formada por minúsculas partículas indivisíveis, as quais foram denominadas de átomo (que em grego significa "indivisível"). Demócrito postulou que todos os tipos de matéria era formada a partir da combinação de átomos de 4 elementos: água, ar , terra e fogo. O modelo da matéria descontínua foi rejeitada por um dos grandes filósofos da época, Aristóteles , o qual afirmava que a matéria era contínua , isto é, a matéria vista como um "todo inteiro" ( contrastando com a idéia de que a matéria era constituída por minúsculas partículas indivisíveis).
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  • 6. Modelo de Thomsom: "pudim com passas".   O pudim é toda a esfera positiva (em azul) e as passas são os elétrons (em amarelo), de carga negativa.
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  • 8. 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.
  • 9.     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.
  • 10. Rutherford e seus colaboradores verificaram que, para aproximadamente cada 10.000 partículas alfa que incidiam na lâmina de ouro, apenas uma (1) era desviada ou refletida. Com isso, concluíram que o raio do átomo era 10.000 vezes maior que o raio do núcleo. Comparando, se o núcleo de um átomo tivesse o tamanho de uma azeitona, o átomo teria o tamanho do estádio do Morumbi. Surgiu então em 1.911, o modelo do átomo nucleado, conhecido como o modelo planetário do átomo : o átomo é constituído por um núcleo central positivo, muito pequeno em relação ao tamanho total do átomo porém com grande massa e ao seu redor, localizam-se os elétrons com carga negativa (compondo a "enorme" eletrosfera) e com pequena massa, que neutraliza o átomo.
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  • 12. O físico dinamarquês Niels Bohr conseguiu "solucionar" os equívocos cometidos por Rutherford baseando-se na seguinte idéia: · um elétron num átomo adquire apenas certas energias, e cada energia é representada por uma órbita definida, particular. Se o elétron recebe energia ele pula para uma outra órbita mais afastada do núcleo. Pode ocorrer no elétron a perda de energia por irradiação, e sendo assim, o elétron cai para uma órbita mais próxima do núcleo. Todavia o elétron não pode ficar entre duas órbitas definidas, específicas, pois essa não seria uma órbita estável ( órbita não específica ).
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  • 21. Estas partículas que compõe os átomos, são chamadas de fundamentais. 1/1840 - Elétron(e-) 1 Neutro Nêutron(n) 1 + Próton(p) Massa Carga Partícula
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  • 26. Observe que no exemplo acima o número atômico igual a 1, determina o hidrogênio, mas a massa de cada hidrogênio e diferente. O símbolo representa o elemento químico, conjunto de átomos de mesmo número atômico.
  • 27. O número atômico define o elemento químico. Quando falamos no urânio, o número atômico é 92, sempre. Mas temos na natureza átomos de urânio com diferentes massas, por exemplo: A estes átomos com mesmo número atômico e diferente número de nêutrons, chamamos de isótopos . ISÓTOPO DO URÂNIO - 235 ISÓTOPO DO URÂNIO - 238 Se é urânio, o número atômico é 92, o número que acompanha o nome do elemento é a sua massa. O acidente nuclear que aconteceu em Goiânia, no mês de setembro de 1987, foi causado pelo césio - 137, ou seja, isótopo  do césio de massa 137.
  • 28. No exemplo que colocamos anteriormente do hidrogênio, temos: Na natureza, a maior parte ( quase a totalidade ) dos átomos de hidrogênio, apresentam massa igual a 1, uma pequena parte apresentam massa a 2 e uma outra parte, apenas residual, portanto, desprezível, apresenta massa 3.
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  • 32. Resumindo: = ≠ ≠ ISÓTONOS ≠ = ≠ ISÓBAROS ≠ ≠ = ISÓTOPOS NEUTRONS MASSA PRÓTONS
  • 33. Representando os elementos hipoteticamente por: ISÓBAROS  =  A e B (mesma massa) ISÓTOPOS  =  B e D, C e E (mesmo n° de prótons) ISÓTONOS  =  A, C e D, B e E (mesmo n° de neutrons) Quais átomos devem ser representados pelo mesmo símbolo? Aqueles que fazem parte do mesmo elemento químico, ou seja, que apresentam o mesmo número atômico (isótopos), portanto, B e D, C e E.
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  • 37. Vamos ver alguns casos : ÁTOMO ELETRIZADO POSITIVAMENTE (cátion) O átomo eletrizado positivamente, é aquele que apresenta mais cargas positivas (prótons), do que cargas negativas (elétrons). Para tanto, ele perdeu elétrons. O total de elétrons perdidos é o total de cargas positivas adquiridas. Exemplos :
  • 38. ÁTOMO ELETRIZADO NEGATIVAMENTE   ( ânion ) O átomo eletrizado negativamente, apresenta mais elétrons do que prótons. Para tanto ele ganhou elétrons. O total de elétrons ganhos é o total de cargas negativas adquiridas. Exemplos :
  • 39. Resumindo: É importante frisar, toda e qualquer alteração no átomo ocorre nos elétrons, os prótons e nêutrons permanecem inalterados. A única diferença entre estas espécies químicas está no número de elétrons.
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  • 41. O 2- - O oxigênio forma ânion bivalente Cl - - O cloro forma ânion monovalente Al 3+ - O alumínio forma cátion trivalente K + - O potássio forma cátion monovalente REPRESENTAMOS ENTÃO, QUANDO DIZEMOS:
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  • 44. 2) (PUC) Dados três átomos A, B e C notamos que: A e B são isótopos A e C são isótonos e B e C são isóbaros. Sabemos ainda que: a soma dos números de prótons existentes em A, B e C é 79, a soma dos números de nêutrons existentes em A, B e C é 88 e o número de massa de A é 55. Consequentemente podemos concluir que os átomos A, B e C têm, respectivamente:   números atômicos números de massa   A 26 / 26 / 27 55 / 56 / 56   B 25 / 25 / 29 55 / 59 / 59   C 24 / 24 / 31 55 / 62 / 62   D 27 / 27 / 25 55 / 53 / 53   E 28 / 28 / 23 55 / 50 / 50
  • 45. 3) (ITA) Dados os nuclídeos: 15I30 ; 18II30 ; 13III30 ; 15IV31 ; 18V29 ; 14VI31 Podemos afirmar: A --I e IV são isótopos; II e V são isóbaros; III e VI são isoneutrônicos. B -  IV e VI são isótopos, I, II e III são isóbaros; V e VI são isoneutrônicos. C -  I, II e III são isótopos; III e V são isóbaros; IV e VI são isoneutrônicos. D -  II e VI são isótopos; I e IV são isóbaros; III e VI são isoneutrônicos. E -  N.R.A.
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  • 47. 6) (CESCEM) Quando compostos de sódio são volatilizados na chama de um bico de Bunsen, nota-se uma cor amarela característica. O fenômeno observado é devido à A -  baixa energia de ionização dos átomos de sódio B -  grande tendência do sódio ionizar C -  energia absorvida pelos elétrons mais internos D -  pequena estabilidade dos átomos neutros de sódio E -  volta de elétrons a níveis menos energéticos.  
  • 48. 7) (PUC) Com respeito às cores do espectro visível é errado dizer que: A -  o comprimento de onda diminui do vermelho para o violeta. B -  a freqüência das vibrações diminui do violeta para o vermelho. C -  a energia das vibrações aumenta do vermelho para o violeta. D -  a cor resulta de diferentes "saltos" eletrônicos. E -  a cor resulta de diferentes alterações nucleares.
  • 49. 8) (CESCEM) A diferença entre o número de massa de um átomo e o seu número atômico fornece o número de: A -  prótons B -  nêutrons C -  elétrons D -  mésons E -  posítrons 9) (CESCEM) O cobre natural contém somente dois isótopos, cujos números de massa são 63 e 65. Se o peso atômico do cobre natural é 63,5 podemos concluir que: A -  em cada 100 gramas de cobre natural, 25 gramas são de Cu-63. B -  em cada 100 gramas de cobre natural, 25 gramas são de Cu-65. C -  em cada 100 átomos de cobre natural, 25 átomos são de Cu-63. D -  em cada 100 átomos de cobre natural, 25 átomos são de Cu-65. E -  nenhuma das alternativas acima é correta.
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