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Química
1º Ano
Aula 11: Modelos Atômicos. Os gregos, John Dalton e
Thomson
Química
Prof. Tiago Ferreira
AULA 11_ Modelos Atômicos _ Química 1º Ano.pdf
Objetivos
- Analisar e aprender a história e o desenvolvimento dos modelos
atômicos;
- Aprender como o método científico é trabalhado e como a ciência
evolui no tempo;
- Entender como os modelos atômicos auxiliam no entendimento do
universo material.
O que é Matéria?
Matéria é tudo aquilo que possui massa e
ocupa espaço.
Liberdade é Matéria?
Justiça é Matéria?
Amor é Matéria?
Felicidade é Matéria?
A Química está particularmente interessada nos fenômenos
químicos e o seu objeto de estudo é a transformação da
matéria.
Do que a Matéria é formada?
Toda forma de matéria que conhecemos é formada por Átomos!
Átomos são os blocos de construção da
matéria. São as menores unidades que
possuem as propriedades dos elementos
químicos presentes na matéria.
Vamos construir um átomo?
https://phet.colorado.edu/sims/html/build-an-atom/latest/build-an-atom_pt_BR.html
Quais são os modelos atômicos mais conhecidos?
O que são Modelos?
Modelos são representações de um sistema
complexo utilizando outro sistema com
funcionamento similar e mais simples de
visualizar e de trabalhar.
Construímos modelos na busca de facilitar nossas interações com os sistemas
modelados. É por meio de modelos que podemos fazer inferências e previsões de
propriedades.
História dos Modelos Atômicos
I) Leucipo e Demócrito (Séc. V a.C)
Propuseram a filosofia do atomismo,
atribuindo que toda matéria no Universo
seria formada por partículas
denominadas átomos!
Átomo
Não Divisível
Divisões em
Sequência...
História dos Modelos Atômicos
A ideia de átomo de Leucipo e Demócrito
era de natureza especulativa e obtida por
meio de abstrações racionais, mas não era
baseada em dados experimentais.
Dada a influência do pensamento
de Aristóteles, um dos maiores
filósofos da história, o atomismo
de Leucipo e Demócrito ficou
obscurecido por séculos.
Para Aristóteles, toda
a matéria do
Universo seria
formado por 4
elementos e suas
relações: Terra,
Água, Ar e Fogo.
História dos Modelos Atômicos
Entre os séculos XVII e XVIII, a Química
começava a se consolidar como uma ciência
experimental.
i) Robert Boyle estudando gases e outros
fenômenos químicos propôs uma natureza
corpuscular para a matéria;
ii) A. A. Lavoisier formulou a Lei da Conservação
das Massas;
iii) Proust formulou a Lei das Proporções Definidas.
História dos Modelos Atômicos
II) John Dalton(1766 - 1844)
Formulou a primeira Teoria Atômica
embasada cientificamente por resultados
teóricos e experimentais no ano de 1808.
Para Dalton, os átomos eram
minúsculas partículas
indivisíveis, esféricas, maciças,
impenetráveis e indestrutíveis.
Modelos originais que
Dalton usou para
demonstrar a sua
teoria atômica.
Fonte: Ball, P. In retrospect: A New System of Chemical Philosophy. Nature
537, 32–33 (2016).
História dos Modelos Atômicos
1º Postulado* de Dalton
A matéria é formada por átomos indivisíveis e
indestrutíveis.
IMPORTANTE
Atualmente o átomo não é concebido
como partícula indestrutível e indivisível.
* Postulado é o ponto de partida de um
raciocínio, tomado como verdadeiro mesmo
sem demonstração explícita.
História dos Modelos Atômicos
2º Postulado de Dalton
Todos os átomos de um determinado
elemento químico possuem as massas iguais e as mesmas
propriedades químicas.
IMPORTANTE
Para Dalton, a identidade química dos átomos
estava relacionada à massa.
Atualmente, sabemos que
átomos do mesmo elemento têm os números atômicos iguais.
História dos Modelos Atômicos
3º Postulado de Dalton
Átomos de elementos diferentes possuem
massas e propriedades diferentes.
IMPORTANTE
Na atualidade, sabe-se que átomos de elementos
diferentes, ainda que apresentem propriedades diferentes,
podem ter o mesmo número de massa(isóbaros).
História dos Modelos Atômicos
4º Postulado de Dalton
Átomos de elementos diferentes se
combinam em uma proporção fixa para originar determinado
composto químico.
IMPORTANTE
Tal postulado é ainda hoje aceito para a maioria dos
compostos conhecidos. Existe uma relação direta entre
esse postulado e a Lei das Proporções Definidas de Proust.
História dos Modelos Atômicos
5º Postulado de Dalton
Durante as reações químicas, átomos
não são criados nem destruídos, mas apenas rearranjados,
formando novas substâncias.
IMPORTANTE
Esse postulado é ainda válido. Nas reações químicas, os átomos sofrem
rearranjos específicos, mas não mudam suas identidades.
História dos Modelos Atômicos
6º Postulado de Dalton
Átomos de um determinado elemento químico não
podem se converter em átomos de outro elemento.
IMPORTANTE
Atualmente isso é possível por meio de transmutação natural ou
artificial, que são processos nucleares. Dalton não conhecia processos
nucleares, que são diferentes de reações puramente químicas
História dos Modelos Atômicos
Para Dalton, os átomos eram partículas
indivisíveis, esféricas, maciças, impenetráveis e
indestrutíveis.
Por isso o modelo atômico de Dalton ficou
conhecido como “Bola de Bilhar” Modelos originais que
Dalton usou para
demonstrar a sua
teoria atômica.
História dos Modelos Atômicos
O modelo atômico de Dalton foi um avanço importante
para a época, mas tinha alguns pontos que não
explicava:
a) a natureza elétrica da matéria;
b) a existência de partículas subatômicas (o átomo é
sim divisível em partículas menores);
c) a identidade do átomo não era devido a massa
atômica, mas sim ao número atômico.
c) a existência de átomos do mesmo elemento com
massas diferentes (isótopos);
História dos Modelos Atômicos
A natureza elétrica da Matéria: os Tubos de
Crookes
O cientista inglês William Crookes, fez
diversas melhorias em ampolas experimentais
utilizadas na época.
Os tubos de Crookes eram dispositivos
constituídos por uma ampola de vidro
contendo um gás sob baixíssima pressão(~
0,01 atm), eletrodos metálicos(positivos e
negativos) ligados a uma fonte elétrica de alta
voltagem( ~ 10.000 a 20.000 Volts).
História dos Modelos Atômicos
Nessas condições, é possível observar um feixe
luminoso atravessando o tubo de eletrodo para
outro.
Os feixes foram denominados Raios Catódicos,
pois vinham do pólo negativo chamado cátodo.
História dos Modelos Atômicos
Por muito tempo, foi debatido se os raios catódicos eram formados por raios de luz
(concebida como somente como onda eletromagnética na época) ou se eram formados
por partículas eletricamente carregadas.
Os resultados começaram a confirmar que eram formados por partículas!
História dos Modelos Atômicos
Os resultados começaram a confirmar que eram formados por partículas!
História dos Modelos Atômicos
Os resultados começaram a confirmar que eram formados por partículas!
São refletidos por
um campo
magnético gerado
por um imã.
Possuem
propriedades
eletromagnét
icas.
História dos Modelos Atômicos
II) Joseph J. Thomson(1856-1940)
Trabalhando com os raios catódicos
em um tubo similar ao
esquematizado na imagem ao lado,
Thomson buscou determinar a
relação entre a massa e a carga
dos raios catódicos.
História dos Modelos Atômicos
A partir desse experimento, Thomson concluiu que:
Os raios catódicos eram formados por feixes de pequenos corpúsculos,
que depois foram chamados de elétrons, que possuem cargas elétricas
negativas.
A palavra elétron deriva do grego -
élektron - que significa âmbar (seiva de
plantas petrificadas).
História dos Modelos Atômicos
Thomson então propôs um modelo atômico onde:
“O átomo é uma esfera de carga elétrica
positiva distribuída de forma uniforme, com
vários elétrons(partículas com cargas
negativas) incrustadas, tendo assim carga
elétrica nula.”
Portanto, para Thomson, o átomo é divisível em
partículas menores e possui partículas dotadas de
cargas elétricas.
História dos Modelos Atômicos O modelo atômico de Thomson
ficou conhecido por:
“Pudim de Passas.”
+
Diferenças entre os Modelos Atômicos de Dalton e Thomson
Cientista Nome como ficou
conhecido o Modelo
Representação do
Modelo
Propriedades do Modelo
John Dalton
Bola de Bilhar
Partícula minúscula,
esférica, maciça e
indivisível.
J.J Thomson
Pudim de Passas
Átomo divisível formado
por elétrons com carga
negativa distribuídos em
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positiva uniformemente
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AULA 11_ Modelos Atômicos _ Química 1º Ano.pdf

  • 1. Química 1º Ano Aula 11: Modelos Atômicos. Os gregos, John Dalton e Thomson Química Prof. Tiago Ferreira
  • 3. Objetivos - Analisar e aprender a história e o desenvolvimento dos modelos atômicos; - Aprender como o método científico é trabalhado e como a ciência evolui no tempo; - Entender como os modelos atômicos auxiliam no entendimento do universo material.
  • 4. O que é Matéria? Matéria é tudo aquilo que possui massa e ocupa espaço. Liberdade é Matéria? Justiça é Matéria? Amor é Matéria? Felicidade é Matéria? A Química está particularmente interessada nos fenômenos químicos e o seu objeto de estudo é a transformação da matéria.
  • 5. Do que a Matéria é formada? Toda forma de matéria que conhecemos é formada por Átomos! Átomos são os blocos de construção da matéria. São as menores unidades que possuem as propriedades dos elementos químicos presentes na matéria. Vamos construir um átomo? https://phet.colorado.edu/sims/html/build-an-atom/latest/build-an-atom_pt_BR.html
  • 6. Quais são os modelos atômicos mais conhecidos? O que são Modelos? Modelos são representações de um sistema complexo utilizando outro sistema com funcionamento similar e mais simples de visualizar e de trabalhar. Construímos modelos na busca de facilitar nossas interações com os sistemas modelados. É por meio de modelos que podemos fazer inferências e previsões de propriedades.
  • 7. História dos Modelos Atômicos I) Leucipo e Demócrito (Séc. V a.C) Propuseram a filosofia do atomismo, atribuindo que toda matéria no Universo seria formada por partículas denominadas átomos! Átomo Não Divisível Divisões em Sequência...
  • 8. História dos Modelos Atômicos A ideia de átomo de Leucipo e Demócrito era de natureza especulativa e obtida por meio de abstrações racionais, mas não era baseada em dados experimentais. Dada a influência do pensamento de Aristóteles, um dos maiores filósofos da história, o atomismo de Leucipo e Demócrito ficou obscurecido por séculos. Para Aristóteles, toda a matéria do Universo seria formado por 4 elementos e suas relações: Terra, Água, Ar e Fogo.
  • 9. História dos Modelos Atômicos Entre os séculos XVII e XVIII, a Química começava a se consolidar como uma ciência experimental. i) Robert Boyle estudando gases e outros fenômenos químicos propôs uma natureza corpuscular para a matéria; ii) A. A. Lavoisier formulou a Lei da Conservação das Massas; iii) Proust formulou a Lei das Proporções Definidas.
  • 10. História dos Modelos Atômicos II) John Dalton(1766 - 1844) Formulou a primeira Teoria Atômica embasada cientificamente por resultados teóricos e experimentais no ano de 1808. Para Dalton, os átomos eram minúsculas partículas indivisíveis, esféricas, maciças, impenetráveis e indestrutíveis. Modelos originais que Dalton usou para demonstrar a sua teoria atômica. Fonte: Ball, P. In retrospect: A New System of Chemical Philosophy. Nature 537, 32–33 (2016).
  • 11. História dos Modelos Atômicos 1º Postulado* de Dalton A matéria é formada por átomos indivisíveis e indestrutíveis. IMPORTANTE Atualmente o átomo não é concebido como partícula indestrutível e indivisível. * Postulado é o ponto de partida de um raciocínio, tomado como verdadeiro mesmo sem demonstração explícita.
  • 12. História dos Modelos Atômicos 2º Postulado de Dalton Todos os átomos de um determinado elemento químico possuem as massas iguais e as mesmas propriedades químicas. IMPORTANTE Para Dalton, a identidade química dos átomos estava relacionada à massa. Atualmente, sabemos que átomos do mesmo elemento têm os números atômicos iguais.
  • 13. História dos Modelos Atômicos 3º Postulado de Dalton Átomos de elementos diferentes possuem massas e propriedades diferentes. IMPORTANTE Na atualidade, sabe-se que átomos de elementos diferentes, ainda que apresentem propriedades diferentes, podem ter o mesmo número de massa(isóbaros).
  • 14. História dos Modelos Atômicos 4º Postulado de Dalton Átomos de elementos diferentes se combinam em uma proporção fixa para originar determinado composto químico. IMPORTANTE Tal postulado é ainda hoje aceito para a maioria dos compostos conhecidos. Existe uma relação direta entre esse postulado e a Lei das Proporções Definidas de Proust.
  • 15. História dos Modelos Atômicos 5º Postulado de Dalton Durante as reações químicas, átomos não são criados nem destruídos, mas apenas rearranjados, formando novas substâncias. IMPORTANTE Esse postulado é ainda válido. Nas reações químicas, os átomos sofrem rearranjos específicos, mas não mudam suas identidades.
  • 16. História dos Modelos Atômicos 6º Postulado de Dalton Átomos de um determinado elemento químico não podem se converter em átomos de outro elemento. IMPORTANTE Atualmente isso é possível por meio de transmutação natural ou artificial, que são processos nucleares. Dalton não conhecia processos nucleares, que são diferentes de reações puramente químicas
  • 17. História dos Modelos Atômicos Para Dalton, os átomos eram partículas indivisíveis, esféricas, maciças, impenetráveis e indestrutíveis. Por isso o modelo atômico de Dalton ficou conhecido como “Bola de Bilhar” Modelos originais que Dalton usou para demonstrar a sua teoria atômica.
  • 18. História dos Modelos Atômicos O modelo atômico de Dalton foi um avanço importante para a época, mas tinha alguns pontos que não explicava: a) a natureza elétrica da matéria; b) a existência de partículas subatômicas (o átomo é sim divisível em partículas menores); c) a identidade do átomo não era devido a massa atômica, mas sim ao número atômico. c) a existência de átomos do mesmo elemento com massas diferentes (isótopos);
  • 19. História dos Modelos Atômicos A natureza elétrica da Matéria: os Tubos de Crookes O cientista inglês William Crookes, fez diversas melhorias em ampolas experimentais utilizadas na época. Os tubos de Crookes eram dispositivos constituídos por uma ampola de vidro contendo um gás sob baixíssima pressão(~ 0,01 atm), eletrodos metálicos(positivos e negativos) ligados a uma fonte elétrica de alta voltagem( ~ 10.000 a 20.000 Volts).
  • 20. História dos Modelos Atômicos Nessas condições, é possível observar um feixe luminoso atravessando o tubo de eletrodo para outro. Os feixes foram denominados Raios Catódicos, pois vinham do pólo negativo chamado cátodo.
  • 21. História dos Modelos Atômicos Por muito tempo, foi debatido se os raios catódicos eram formados por raios de luz (concebida como somente como onda eletromagnética na época) ou se eram formados por partículas eletricamente carregadas. Os resultados começaram a confirmar que eram formados por partículas!
  • 22. História dos Modelos Atômicos Os resultados começaram a confirmar que eram formados por partículas!
  • 23. História dos Modelos Atômicos Os resultados começaram a confirmar que eram formados por partículas! São refletidos por um campo magnético gerado por um imã. Possuem propriedades eletromagnét icas.
  • 24. História dos Modelos Atômicos II) Joseph J. Thomson(1856-1940) Trabalhando com os raios catódicos em um tubo similar ao esquematizado na imagem ao lado, Thomson buscou determinar a relação entre a massa e a carga dos raios catódicos.
  • 25. História dos Modelos Atômicos A partir desse experimento, Thomson concluiu que: Os raios catódicos eram formados por feixes de pequenos corpúsculos, que depois foram chamados de elétrons, que possuem cargas elétricas negativas. A palavra elétron deriva do grego - élektron - que significa âmbar (seiva de plantas petrificadas).
  • 26. História dos Modelos Atômicos Thomson então propôs um modelo atômico onde: “O átomo é uma esfera de carga elétrica positiva distribuída de forma uniforme, com vários elétrons(partículas com cargas negativas) incrustadas, tendo assim carga elétrica nula.” Portanto, para Thomson, o átomo é divisível em partículas menores e possui partículas dotadas de cargas elétricas.
  • 27. História dos Modelos Atômicos O modelo atômico de Thomson ficou conhecido por: “Pudim de Passas.” +
  • 28. Diferenças entre os Modelos Atômicos de Dalton e Thomson Cientista Nome como ficou conhecido o Modelo Representação do Modelo Propriedades do Modelo John Dalton Bola de Bilhar Partícula minúscula, esférica, maciça e indivisível. J.J Thomson Pudim de Passas Átomo divisível formado por elétrons com carga negativa distribuídos em uma esfera de carga positiva uniformemente distribuída.