1) O documento descreve a evolução dos modelos atômicos ao longo do tempo, desde a ideia de átomo proposto por filósofos gregos até os modelos modernos. 2) São apresentados os principais modelos como o de Thomson, Rutherford, Bohr e a introdução dos números quânticos por Sommerfeld. 3) O modelo atômico moderno é baseado na estrutura eletrônica dos átomos definida por seus números quânticos.

1. O átomo

2. Modelos Atômicos
• Modelo de átomo que
pode parecer familiar a
você.
• Núcleo em volta do qual
os elétrons orbitam em
diferentes níveis de
energia.
Um modelo que usa ideias
familiares para tentar explicar
fatos não familiares observados
na natureza

3. Linha do tempo da Teoria Atômica

4. Criador da palavra átomo

6. Why?
 Os filósofos
importantes
daquele tempo
como
Aristóteles e
Platão não
apoiaram a
nova teoria.
Aristotle and Plato favored the earth, fire, air
and water approach to the nature of matter.
Their ideas held sway because of their
eminence as philosophers. The atomos idea
was buried for approximately 2000 years.
Mais de 2000 anos
se passaram.

7. Modelo de Dalton (1803)
 No início do século
XVIII, o químico inglês
John Dalton realizou um
número de experimentos
que levaram a aceitação
da ideia da existência do
átomo.

8. Esta teoria é considerada o fundamento da
Química moderna.

9. A descoberta da estrutura atômica
Raios catódicos e elétrons

12. Radioatividade

13. Modelo de Thomson:
 In 1897, the English scientist J.J. Thomson
provided the first hint that an atom is made of
even smaller particles.
Modelo do pudim de passas

14. Em 1911, Ernest Rutherford propôs uma experiência na qual
uma folha de ouro era bombardeada por partículas a (He2+).
Qual era o resultado esperado?
a

15. Modelo de
Rutherford
Probabilidade experimental = 10-4
Probabilidade prevista pelo modelo de Thomson = 10-3500

16.  Um átomo é composto por um pequeno núcleo carregado
positivamente e rodeado por uma grande eletrosfera, que é uma
região envolta do núcleo que contém elétrons.
 No núcleo está concentrada a carga positiva e a maior parte da
massa do átomo.

17. Scanning tunnelling microscope (STM) picture of a stadium-shaped "quantum corral"
made by positioning iron atoms on a copper surface. This structure was designed for
studying what happens when surface electron waves in a confined region. Courtesy, Don
Eigler, IBM.
Teoria atômica moderna:
estrutura eletrônica e propriedades

18. O átomo
segundo
Bohr

19. 1.Estabilidade do átomo nuclear
2.Espectros atômicos
Problemas encontrados por Bohr

20. Modelo de Bohr
 De acordo com o
modelo de Bohr os
elétrons se movem
em órbitas definidas
ao redor do núcleo.
 Estas órbitas (ou
niveis de energia)
são localizadas a
uma certa distânica
do núcleo.

21. Num estado estacionário o átomo não emite radiação e sua
eletrosfera mantém-se estável.
Conceito de Bohr:
• Os elétrons estão distribuídos em camadas ao
redor do núcleo.
• Existem 7 camadas eletrônicas, representadas
pelas letras maiúsculas: K, L, M, N, O, P e Q.
• À medida que as camadas se afastam do
núcleo, aumenta a energia dos elétrons nelas
localizados.

22. As leis da física clássica não se enquadram neste modelo. Quando um
elétron salta de um nível menor para um nível mais elevado, ele absorve
energia e quando ele retorna para um nível menor, o elétron emite uma
radiação em forma de luz.

26. Espectro contínuo
Espectro atômico do hidrogênio

29. Modelo de
Bohr

31. Espectro atômico

34. Espectrometria de Absorção Atômica
Definição : A espectroscopia de absorção atômica (AAS) consiste
na medida da absorção da energia luminosa por átomos no estado
fundamental, nas regiões do visível e ultravioleta.
Fabricante Perkin-Elmer
Fabricante Analytic Jena
Forno
Chama

35. A Aparelho de AAS é constituído basicamente por:
 Um sistema de nebulização e vaporização de soluções;
 Uma fonte de energia (chama) para atomização e excitação dos
elementos;
 Uma fonte de emissão de linhas de ressonância (lâmpada de cátodo oco);
 Monocromador, dispositivo que seleciona o comprimento de onda que
incide na amostra.
 Detector : sistema de
detecção final que gera um
sinal elétrico proporcional a
intensidade da luz percebida.
 Registrador
Espectrofotometria de absorção Atômica

38. 1924: Natureza do elétron é
questionada....

43. Estudando o espectro de emissão do átomo de
hidrogênio com técnicas mais avançadas:
Arnold Sommerfeld percebeu que as linhas espectrais
não eram únicas, mas formadas por conjuntos de linhas
muito próximas umas das outras.
Isso ajudou a corrigir
problemas apresentados
pelo modelo proposto
por Niels Bohr.

44. Para várias linhas
espectrais, várias
órbitas...
Sommerfeld utilizou um número,
chamado de “número quântico do
momento angular do orbital ou
azimutal” (l) para representá-las.
Para cada “n”,
n possíveis
valores de “l”.
Foi determinado
que o número
máximo de
elétrons num
subnível é dado
por: 2 (2 l + 1).

45. Aos subníveis
foram dados
nomes:
Nome Valor de “l” Capacidade:
2 (2 l + 1)
“s” (sharp) 0 2
“p” (principal) 1 6
“d” (diffuse) 2 10
“f” (fundamental) 3 14
“g” 4 18
“h” 5 22
“i” 6 26
Esses nomes são relativos aos
orbitais correspondentes

46. Resumindo...

50. Cada elétron num átomo é “identificado”
por um conjunto de números quânticos:
Nome Símbolo Característica
especificada
Informação
fornecida
Valores possíveis
Principal n Nível Distância em
relação ao núcleo
1, 2, 3, 4, 5, 6, ...
Azimutal
(secun-
dário)
l Subnível Forma do orbital 0, 1, 2, 3, ... (n-1)
Magnético ml Orbital Orientação
do orbital
- l, ..., 0, ..., +l
Spin ms Spin Spin + 1/2, - 1/2
“Não existem dois elétrons num átomo com o mesmo conjunto
de números quânticos (Princípio da Exclusão de Pauli)”.

51. Átomos de prata têm um
elétron desemparelhado
(isolado, pelo Princípio de
Aufbau):
O fato de eles sofrerem desvio
ao passar em um campo
magnético significa que são
dotados de “spin”.
Wolfgang Pauli
(1900 – 1958)
“Um orbital comporta no máximo
dois elétrons, desde que tenham
spins contrários (antiparalelos)”.
Repulsão
elétrica
Atração magnética

54. Observe um exemplo de
distribuição eletrônica por
subníveis (Princípio Aufbau):
Seja o elemento
Fe (Z = 26):
Subníveis
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f 5g
6s 6p 6d 6f 6g 6h
7s 7p 7d 7f 7g 7h 7i
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
Caso fosse o cátion Fe2+:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Em ordem de camadas:

55. Modelos atômicos

56. Número atômico / Número de massa / Isótopos