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3 - Modelos Atômicos - de Dalton a Bohr

  • 1. Modelos Atômicos De Dalton a Bohr Professor MSc. Charles Biral
  • 2. MODELO ATÔMICO DE DALTON Os átomos eram esferas maciças indestrutíveis
  • 3. MODELO ATÔMICO DE DALTON Todas as substâncias são formadas por átomos; Os átomos de um mesmo elemento químico são iguais; Os átomos dos diferentes elementos químicos são diferentes entre si; As substâncias simples são formadas por átomos de um mesmo elemento químico; As substâncias compostas são formadas por átomos de dois ou mais elementos químicos diferentes; Nas reações químicas, os átomos se recombinam.
  • 4. FALHAS NO MODELO DE DALTON Este modelo explica a natureza elétrica da matéria?
  • 5. ESTRUTURA DO ÁTOMO De 1850 ao início do século XX muitas experiências foram realizadas e provou-se que os átomos possuem partículas ainda menores, as partículas subatômicas! Elétrons (-) Prótons (+) Nêutrons (0)
  • 7. DESCOBERTA DO ELÉTRON Thomson, a partir de experimentos para medir os desvios sofridos pelos feixes de elétrons, pôde determinar a relação carga massa de um elétron:
  • 8. DESCOBERTA DO ELÉTRON Robert Andrews Millikan Com esse experimento Millikan pode determinar a carga do elétron, e assim, determinar sua massa:
  • 9. MODELO ATÔMICO DE THOMSON Os átomos consistem em uma nuvem difusa de carga positiva com elétrons incorporados de forma aleatória. PUDIM DE PASSAS
  • 12. TIPOS DE RADIAÇÃO A radiação α possui carga positiva e é constituída por 2 prótons e 2 nêutrons A radiação β possui carga negativa e se assemelha aos elétrons. As partículas beta são mais penetrantes que as partículas alfa. Os Raios γ são extremamente penetrantes, podendo atravessar o corpo humano e são detidos somente por uma parede grossa de concreto ou por algum tipo de metal.
  • 14. MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD Rutherford percebeu que as chapas eram marcadas pelas partículas α de forma espalhada. Ele pôde concluir que ao se chocarem com o núcleo positivo as partículas eram ricocheteadas de volta e as que eram desviadas era pelo fato de passarem próximas ao núcleo. A maior parte das partículas passaram direto, comprovando que o átomo não é maciço.
  • 15. MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD No núcleo de hidrogênio há um próton e no de hélio dois, portanto a razão entre as massas destes elementos deveria ser 2:1. Mas porque na realidade é 4:1? James Chadwick Se o núcleo de um átomo possuir mais de um próton, não haveria muita instabilidade?
  • 16. IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS Se todos os átomos são constituídos dos mesmos componentes, porque átomos diferentes possuem propriedades químicas diferentes?
  • 17. IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS Se todos os átomos são constituídos dos mesmos componentes, porque átomos diferentes possuem propriedades químicas diferentes?
  • 18. A quantidade de elétrons responde essa pergunta. Eles compreendem o maior volume do átomo e são as partículas que combinam-se para formar moléculas! IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS
  • 19. Representado pela letra Z, refere-se a quantidade de prótons no núcleo de um átomo Num átomo eletricamente neutro, o número de prótons é SEMPRE igual ao número de elétrons. NÚMERO ATÔMICO
  • 20. Representado pela letra A, refere-se a soma do número de prótons e nêutrons Portanto o nitrogênio possui SETE prótons e SETE nêutrons, por isso sua massa atômica é igual a 14. MASSA ATÔMICA
  • 21. E os elétrons não entram na conta? NÃO Sua massa é cerca de 1834 vezes menor que a do próton e do nêutron. MASSA ATÔMICA
  • 23. São átomos do mesmo elemento químico que possuem número de massa diferente. ISÓTOPOS
  • 24. São átomos de elementos químicos diferentes que possuem o mesmo número de massa. ISÓBAROS
  • 25. São átomos de elementos químicos diferentes que possuem o mesmo número de nêutrons. ISÓTONOS
  • 26. O átomo é eletronicamente neutro, ou seja, a quantidade de prótons é igual a quantidade de nêutrons. Mas e se elétrons forem perdidos ou ganhos? Então o átomo deixa de ser neutro e passa a ter carga! ÍONS
  • 27. Quando o átomo PERDE elétron, torna-se um CÁTION, ou seja, carregado positivamente CÁTIONS
  • 28. Quando o átomo GANHA elétron, torna-se um ÂNIO, ou seja, carregado negativamente ÂNIONS
  • 29. São os átomos, moléculas ou íons que apresentam o mesmo número de elétrons. ESPÉCIES ISOELETRÔNICAS
  • 30. FALHAS NO MODELO DE RUTHERFORD James Clerk Maxwell Segundo as Leis de Maxwell, um elétron girando ao redor do núcleo iria irradiar luz e perder energia. Com isso chocaria-se com o núcleo, destruindo o átomo.
  • 31. NIELS BOHR Niels Bohr Físico dinamarquês cujos trabalhos contribuíram decisivamente para a compreensão da estrutura atômica e da física quântica.
  • 32. ONDAS ELETROMAGNÉTICAS Comprimento de onda (λ): Distância entre dois picos ou dois vales. Frequência (ν): Quantas vezes ela passa por um determinado ponto em um determinado período de tempo. Usa-se o Hertz (s-1). Velocidade (c): Todas as ondas eletromagnéticas propagam-se na velocidade da luz, diferenciando-se pelos seus comprimentos de onda. A LUZ É UMA ONDA ELETROMAGNÉTI CA
  • 34.
  • 35. ONDAS ELETROMAGNÉTICAS Quanto maior o comprimento de onda, menor a frequência. Como a velocidade é sempre a mesma:
  • 36. ONDAS ELETROMAGNÉTICAS As ondas são uma forma de transferência de energia.
  • 37. EMISSÕES ATÔMICAS Porque cada elemento emite cor diferente quando aquecidos?
  • 38. ESPECTRO DE EMISSÃO Amostra gasosa Descarga elétrica Elétrons excitados emitem luz Prisma gera espectro F.M. Peruzzo, E.L. do Canto. Química na abordagem do cotidiano. 4 Ed. São Paulo: Moderna, 2006. Volume 1.
  • 39. ESPECTRO DE EMISSÃO F.M. Peruzzo, E.L. do Canto. Química na abordagem do cotidiano. 4 Ed. São Paulo: Moderna, 2006. Volume 1.
  • 40. ESPECTRO DE EMISSÃO F.M. Peruzzo, E.L. do Canto. Química na abordagem do cotidiano. 4 Ed. São Paulo: Moderna, 2006. Volume 1.
  • 42. NIELS BOHR Niels Bohr Determinou que o elétron se move ao redor do núcleo apenas em determinadas ÓRBITAS circulares permitidas. Postulou que o elétron não seguiria as Leis de Maxwell nem as Leis da Física Clássica de Newton, devido sua pequena massa. Baseou-se na Teoria da Mecânica Quântica de Planck, postulando:
  • 43. TEORIA ATÔMICA DE BOHR - Os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas circulares; - Um átomo possui um número limitado de órbitas, sendo cada uma caracterizada por um nível energético; - As órbitas diferem umas das outras por seus raios; - Quando um elétron permanece na sua órbita, mantém sua energia, mas ao absorver energia ele salta para uma órbita mais externa, liberando um fóton ao retornar à sua órbita de origem;
  • 47. TEORIA ATÔMICA DE BOHR Os estados energéticos dos elétrons descritos por Bohr são chamados de camadas, ou níveis de energia. Cada nível tem um número, chamado de número quântico principal, ou n.
  • 48. MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD