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AULA 4 – Modelos Atômicos

I - Átomo de Demócrito (460 a.C – 370 a.C)

A palavra átomo foi estabelecida pelo filosofo grego chamado Demócrito e significa
indivisível. Demócrito acreditava que todas as coisas eram constituídas por uma
infinidade de partículas minúsculas, invisíveis, cada uma delas sendo eterna e
imutável, denominadas átomo. Durante muito tempo a teoria atomista proposta por
Demócrito refletiu nos pensadores da composição da matéria até que em 1803 d.C J.

Dalton propôs o primeiro modelo atômico cientifico.

II – Teoria de Dalton

1 - Toda matéria é constituída por partículas fundamentais - os átomos
2 - O átomo é permanente e indivisível , não pode ser criado e nem destruído
3 - Modelo atômico de Dalton assemelha-se com uma "Bola de Bilhar":
Esférico, maciço, indestrutível, indivisível, homogêneo e neutro;
4 - Existem vários tipos de átomos , os quais podem se juntar formando diversas
substâncias.
5 - As transformações químicas são separações, combinações e rearranjo entre os
átomos.

III – Modelo atômico de Thomson (1897)

Em 1897, J.J. Thomson, baseando-se em alguns experimentos utilizando a ampola
de ,propôs um novo modelo atômico.
A "ampola de Crookes" é feita de vidro ou quartzo e dentro dela se faz o vácuo. Ela
contem duas placas metálicas ligadas a uma fonte de tensão elétrica. A placa ligada
ao pólo negativo é chamada de cátodo e a ligada ao pólo positivo é chamada ânodo.
Quando a tensão entre o cátodo e o ânodo fica bem elevada surge um feixe luminoso
que sai do cátodo e atravessa o tubo. São os “raios catódicos". Thomson envolveu a
ampola em um campo elétrico e observou que os raios catódicos tinham sua trajetória
desviada para o
lado positivo do campo magnético, observando assim que os raios catódicos tinham
carga negativa. Os raios catódicos foram mais tarde denominados de elétrons.
Segundo Thomson, o átomo seria um aglomerado composto de uma parte de
partículas positivas pesadas (prótons) e de partículas negativas (elétrons), mais leves.
Este modelo ficou conhecido como “pudim de passas”.




                 Modelo atômico de Thomson.

IV - Modelo Atômico de Rutherford (1911)
Ernest Rutherford, estudando a trajetória de partículas a (partículas positivas) emitidas
pelo elemento radioativo polônio, bombardeou uma lâmina fina de ouro. Ele observou
que a maioria das partículas a atravessavam a lâmina de ouro sem sofrer desvio em
sua trajetória; que algumas das partículas sofriam desvio em sua trajetória; outras, em
número muito pequeno, batiam na lâmina e voltavam.
Conclusões de Rutherford:

1) A lâmina de ouro não era constituída de átomos maciços, pois a maioria das
radiações a atravessou com facilidade.
2) Concluiu que um átomo seria constituído de um núcleo muito pequeno carregado
positivamente (no centro do átomo) e muito denso, devido ao pequeno número de
radiações que tiveram sua trajetória desviada pela lamina de ouro.
3) Conclui que o núcleo atômico estaria rodeado por uma região comparativamente
grande onde estariam os elétrons em movimentos orbitais. Essa região foi chamada
de eletrosfera.
4) Segundo o modelo de Rutherford, o tamanho do átomo seria de 10 000 e 100 000
vezes maior que seu núcleo.

IMPORTANTE SABER.

1886 - Goldstein - descoberta do próton

Através de descargas elétricas em gases a pressão reduzida com cátodo perfurado,
Goldstein descobre os raios canais ou positivos, que mais tarde são denominados
por Rutherford como prótons.

1932 – Chadwick – descoberta do nêutron

Como poderia existir átomos do mesmo elemento químico, com mesmo número de
prótons e elétrons, terem massas diferentes? Esse fenômeno ocorrer porque o
número de nêutrons em um átomo pode variar. Os nêutrons são partículas sem
carga, mas com massa igual a dos prótons, estes foram descoberto por Chadwick,
utilizando um aparato parecido ao da experiência de Rutherford, porém utilizando
laminas de Boro ao invés de ouro. Chadwick, bombardeou uma placa de boro com
partículas a de acordo com aequação:

5B11 + 2α4 → 7N14 + 0n1
Átomo de Rutherford (Nêutrons – concepção de Chadwi



PROPOSIÇÃO DE ATIVIDADES.

    1. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, relacionando os nomes
       dos cientistas com os modelos atômicos.

1. Dalton
2. Rutheford
3. J. J. Thomson

( ) Descoberta do átomo e seu tamanho relativo.
( ) Átomos esféricos, maciços, indivisíveis.
( ) Modelo semelhante a um "pudim de passas" com cargas positivas e negativas em
igual número.

Resposta: de cima para baixo 2 – 1 – 3

    2.    (Ita) Em 1803, John Dalton propôs um modelo de teoria atômica. Considere
          que sobre a base conceitual desse modelo sejam feitas as seguintes
          afirmações:

I - O átomo apresenta a configuração de uma esfera rígida.
II - Os átomos caracterizam os elementos químicos e somente os átomos de um
mesmo elemento são idênticos em todos os aspectos.
III - As transformações químicas consistem de combinação, separação e/ou rearranjo
de átomos.
IV - Compostos químicos são formados de átomos de dois ou mais elementos unidos
em uma razão fixa.

Qual das opções a seguir se refere a todas afirmações CORRETAS?

a) I e IV.
b) II e III.
c) II e IV
d) II, III e IV.
e) I, II, III e IV.

Resposta: letra E

    3. (UFMG) Ao resumir as características de cada um dos sucessivos modelos do
       átomo de hidrogênio, um estudante elaborou o seguinte resumo:


MODELO ATÔMICO: Dalton
CARACTERÍSTICAS: átomos maciços e indivisíveis.

MODELO ATÔMICO: Thomson
CARACTERÍSTICAS: elétron, de carga negativa, incrustado em uma esfera de carga
positiva. A carga positiva está distribuída, homogeneamente, por toda a esfera.
MODELO ATÔMICO: Rutherford
CARACTERÍSTICAS: elétron, de carga negativa, em órbita em torno de um núcleo
central, de carga positiva. Não há restrição quanto aos valores dos raios das órbitas e
das energias do elétron.

O número de ERROS cometidos pelo estudante é:

a) 0
b) 1
c) 2
d) 3

Resposta: letra A

    4. (Puc-MG) Assinale a afirmativa a seguir que NÃO é uma idéia que provém do
       modelo atômico de Dalton.

a) Átomos de um elemento podem ser transformados em átomos de outros elementos
por reações químicas.
b) Todos os átomos de um dado elemento têm propriedades idênticas, as quais
diferem das propriedades dos átomos de outros elementos.
c) Um elemento é composto de partículas indivisíveis e diminutas chamadas átomos.
d) Compostos são formados quando átomos de diferentes elementos se combinam em
razões bem determinadas.

Resposta: letra A

    5. (UFSC) Dados os átomos:

    (I)       35Br80 , (II) 36Kr80 , (III) 35Br81 , (IV) 36Kr81

Assinale as proposições VERDADEIRAS.

01. I e III são isótopos.
02. II e IV possuem o mesmo número de massa.
04. I e IV têm igual número de nêutrons.
08. I e II possuem o mesmo número de massa.
16. II e III são isótopos.

Soma ( )
Resposta: 01 + 04 + 08 = 13

    6. (Puc-MG) O modelo atômico de Rutherford NÃO inclui especificamente:

a) nêutrons.
b) núcleo.
c) próton.
d) elétron.

Resposta: letra A

07. (UFSC - adaptada) Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro (0,0001 mm
de espessura) com partículas "alfa", emitidas pelo Polônio (Po) contido no interior de
um bloco de chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar passagem às
partículas por ele emitidas. Envolvendo a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela
protetora revestida de sulfeto de zinco. Observando as cintilações na tela revestida de
sulfeto de zinco, Rutherford verificou que muitas partículas atravessavam a lâmina de
ouro sem
sofrerem desvio (x), e que poucas partículas sofriam desvio (y).

Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

(01) Partículas a possuem carga elétrica negativa.
(02) Partículas a sofrem desvio ao colidirem com elétrons nas eletrosferas dos átomos
de Au.
(04) Partículas a sofrem desvio ao colidirem com o núcleo dos átomos de Au.
(08) O tamanho do átomo é cerca de 10000 a 100000 vezes maior que o seu núcleo.
(16) O Polônio é um elemento radioativo da família 6A da tabela periódica.

Soma das corretas( )

Resposta: 04 + 08 + 16 = 28

    7. (Puc-RS) O átomo, na visão de Thomson, é constituído de

a) níveis e subníveis de energia.
b) cargas positivas e negativas.
c) núcleo e eletrosfera.
d) grandes espaços vazios.
e) orbitais.

Resposta: letra B

    8. (UFV) Considere as afirmativas abaixo:

I - Os prótons e os nêutrons são responsáveis pela carga do átomo.
II - Isótopos apresentam as mesmas propriedades químicas.
III - Prótons e nêutrons são os principais responsáveis pela massa do átomo.
IV - A massa atômica é a dada apenas pela soma do número de prótons e nêutrons do
átomo.

São afirmativas CORRETAS:

a) II e III.
b) I e IV.
c) III e IV.
d) I e II.
e) I, II e IV.

Resposta: letra A

    9. (UEL-PR) Quantos prótons há na espécie química
                                       (28Ni60 )2+
a) 2
b) 28
c) 30
d) 32
e) 60

Resposta: letra B

11 (Puc-MG) Observe com atenção as espécies I a IV representadas a seguir:

I. 12 prótons, 12 nêutrons, 11 elétrons
II. 12 prótons, 11 nêutrons, 12 elétrons
III. 11 prótons, 12 nêutrons, 12 elétrons
IV. 12 prótons, 12 nêutrons, 12 elétrons

Assinale a opção cujas espécies representam íons.

a) I e III apenas.
b) I, II, III e IV.
c) II, III e IV apenas.
d) I, II e III apenas.

Resposta: letra A

12 (UFU) Com base na evolução teórica e, considerando os postulados de Dalton
citados abaixo, marque a ÚNICA alternativa considerada correta nos dias atuais.

a) Os átomos de um mesmo elemento são todos idênticos.
b) Uma substância elementar pode ser subdividida até se conseguirem partículas
indivisíveis chamadas átomos.
c) Dois ou mais átomos podem-se combinar de diferentes maneiras para formar mais
de um tipo de composto.
d) É impossível criar ou destruir um átomo de um elemento químico.

Resposta: letra C


13 (UFC) Na tentativa de montar o intrincado quebra-cabeça da evolução humana,
pesquisadores têm utilizado relações que envolvem elementos de mesmo número
atômico e diferentes números de massa para fazer a datação de fósseis originados em
sítios arqueológicos. Quanto a estes elementos, é correto afirmar que são:

a) isóbaros.
b) isótonos.
c) isótopos.
d) alótropos.
e) isômeros.
Resposta: letra C


14 (UFPE) Ao longo da história da ciência, diversos modelos atômicos foram
propostos até chegarmos ao modelo atual. Com relação ao modelo atômico de
Rutherford, podemos afirmar que:

( ) foi baseado em experimentos com eletrólise de soluções de sais de ouro.
( ) é um modelo nuclear que mostra o fato de a matéria ter sua massa concentrada em
um pequeno núcleo.
( ) é um modelo que apresenta a matéria como sendo constituída por elétrons
(partículas de carga negativa) em contato direto com prótons (partículas de carga
positiva).
( ) não dá qualquer informação sobre a existência de nêutrons.
( ) foi deduzido a partir de experimentos de bombardeio de finas lâminas de um metal
por partículas a.

Resposta: F V F V V

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Aula 4 modelos atômicos

  • 1. AULA 4 – Modelos Atômicos I - Átomo de Demócrito (460 a.C – 370 a.C) A palavra átomo foi estabelecida pelo filosofo grego chamado Demócrito e significa indivisível. Demócrito acreditava que todas as coisas eram constituídas por uma infinidade de partículas minúsculas, invisíveis, cada uma delas sendo eterna e imutável, denominadas átomo. Durante muito tempo a teoria atomista proposta por Demócrito refletiu nos pensadores da composição da matéria até que em 1803 d.C J. Dalton propôs o primeiro modelo atômico cientifico. II – Teoria de Dalton 1 - Toda matéria é constituída por partículas fundamentais - os átomos 2 - O átomo é permanente e indivisível , não pode ser criado e nem destruído 3 - Modelo atômico de Dalton assemelha-se com uma "Bola de Bilhar": Esférico, maciço, indestrutível, indivisível, homogêneo e neutro; 4 - Existem vários tipos de átomos , os quais podem se juntar formando diversas substâncias. 5 - As transformações químicas são separações, combinações e rearranjo entre os átomos. III – Modelo atômico de Thomson (1897) Em 1897, J.J. Thomson, baseando-se em alguns experimentos utilizando a ampola de ,propôs um novo modelo atômico. A "ampola de Crookes" é feita de vidro ou quartzo e dentro dela se faz o vácuo. Ela contem duas placas metálicas ligadas a uma fonte de tensão elétrica. A placa ligada ao pólo negativo é chamada de cátodo e a ligada ao pólo positivo é chamada ânodo. Quando a tensão entre o cátodo e o ânodo fica bem elevada surge um feixe luminoso que sai do cátodo e atravessa o tubo. São os “raios catódicos". Thomson envolveu a ampola em um campo elétrico e observou que os raios catódicos tinham sua trajetória desviada para o lado positivo do campo magnético, observando assim que os raios catódicos tinham carga negativa. Os raios catódicos foram mais tarde denominados de elétrons.
  • 2. Segundo Thomson, o átomo seria um aglomerado composto de uma parte de partículas positivas pesadas (prótons) e de partículas negativas (elétrons), mais leves. Este modelo ficou conhecido como “pudim de passas”. Modelo atômico de Thomson. IV - Modelo Atômico de Rutherford (1911) Ernest Rutherford, estudando a trajetória de partículas a (partículas positivas) emitidas pelo elemento radioativo polônio, bombardeou uma lâmina fina de ouro. Ele observou que a maioria das partículas a atravessavam a lâmina de ouro sem sofrer desvio em sua trajetória; que algumas das partículas sofriam desvio em sua trajetória; outras, em número muito pequeno, batiam na lâmina e voltavam.
  • 3. Conclusões de Rutherford: 1) A lâmina de ouro não era constituída de átomos maciços, pois a maioria das radiações a atravessou com facilidade. 2) Concluiu que um átomo seria constituído de um núcleo muito pequeno carregado positivamente (no centro do átomo) e muito denso, devido ao pequeno número de radiações que tiveram sua trajetória desviada pela lamina de ouro. 3) Conclui que o núcleo atômico estaria rodeado por uma região comparativamente grande onde estariam os elétrons em movimentos orbitais. Essa região foi chamada de eletrosfera. 4) Segundo o modelo de Rutherford, o tamanho do átomo seria de 10 000 e 100 000 vezes maior que seu núcleo. IMPORTANTE SABER. 1886 - Goldstein - descoberta do próton Através de descargas elétricas em gases a pressão reduzida com cátodo perfurado, Goldstein descobre os raios canais ou positivos, que mais tarde são denominados por Rutherford como prótons. 1932 – Chadwick – descoberta do nêutron Como poderia existir átomos do mesmo elemento químico, com mesmo número de prótons e elétrons, terem massas diferentes? Esse fenômeno ocorrer porque o número de nêutrons em um átomo pode variar. Os nêutrons são partículas sem carga, mas com massa igual a dos prótons, estes foram descoberto por Chadwick, utilizando um aparato parecido ao da experiência de Rutherford, porém utilizando laminas de Boro ao invés de ouro. Chadwick, bombardeou uma placa de boro com partículas a de acordo com aequação: 5B11 + 2α4 → 7N14 + 0n1
  • 4. Átomo de Rutherford (Nêutrons – concepção de Chadwi PROPOSIÇÃO DE ATIVIDADES. 1. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, relacionando os nomes dos cientistas com os modelos atômicos. 1. Dalton 2. Rutheford 3. J. J. Thomson ( ) Descoberta do átomo e seu tamanho relativo. ( ) Átomos esféricos, maciços, indivisíveis. ( ) Modelo semelhante a um "pudim de passas" com cargas positivas e negativas em igual número. Resposta: de cima para baixo 2 – 1 – 3 2. (Ita) Em 1803, John Dalton propôs um modelo de teoria atômica. Considere que sobre a base conceitual desse modelo sejam feitas as seguintes afirmações: I - O átomo apresenta a configuração de uma esfera rígida. II - Os átomos caracterizam os elementos químicos e somente os átomos de um mesmo elemento são idênticos em todos os aspectos. III - As transformações químicas consistem de combinação, separação e/ou rearranjo de átomos. IV - Compostos químicos são formados de átomos de dois ou mais elementos unidos em uma razão fixa. Qual das opções a seguir se refere a todas afirmações CORRETAS? a) I e IV. b) II e III. c) II e IV d) II, III e IV.
  • 5. e) I, II, III e IV. Resposta: letra E 3. (UFMG) Ao resumir as características de cada um dos sucessivos modelos do átomo de hidrogênio, um estudante elaborou o seguinte resumo: MODELO ATÔMICO: Dalton CARACTERÍSTICAS: átomos maciços e indivisíveis. MODELO ATÔMICO: Thomson CARACTERÍSTICAS: elétron, de carga negativa, incrustado em uma esfera de carga positiva. A carga positiva está distribuída, homogeneamente, por toda a esfera. MODELO ATÔMICO: Rutherford CARACTERÍSTICAS: elétron, de carga negativa, em órbita em torno de um núcleo central, de carga positiva. Não há restrição quanto aos valores dos raios das órbitas e das energias do elétron. O número de ERROS cometidos pelo estudante é: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 Resposta: letra A 4. (Puc-MG) Assinale a afirmativa a seguir que NÃO é uma idéia que provém do modelo atômico de Dalton. a) Átomos de um elemento podem ser transformados em átomos de outros elementos por reações químicas. b) Todos os átomos de um dado elemento têm propriedades idênticas, as quais diferem das propriedades dos átomos de outros elementos. c) Um elemento é composto de partículas indivisíveis e diminutas chamadas átomos. d) Compostos são formados quando átomos de diferentes elementos se combinam em razões bem determinadas. Resposta: letra A 5. (UFSC) Dados os átomos: (I) 35Br80 , (II) 36Kr80 , (III) 35Br81 , (IV) 36Kr81 Assinale as proposições VERDADEIRAS. 01. I e III são isótopos. 02. II e IV possuem o mesmo número de massa. 04. I e IV têm igual número de nêutrons. 08. I e II possuem o mesmo número de massa. 16. II e III são isótopos. Soma ( )
  • 6. Resposta: 01 + 04 + 08 = 13 6. (Puc-MG) O modelo atômico de Rutherford NÃO inclui especificamente: a) nêutrons. b) núcleo. c) próton. d) elétron. Resposta: letra A 07. (UFSC - adaptada) Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro (0,0001 mm de espessura) com partículas "alfa", emitidas pelo Polônio (Po) contido no interior de um bloco de chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar passagem às partículas por ele emitidas. Envolvendo a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora revestida de sulfeto de zinco. Observando as cintilações na tela revestida de sulfeto de zinco, Rutherford verificou que muitas partículas atravessavam a lâmina de ouro sem sofrerem desvio (x), e que poucas partículas sofriam desvio (y). Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). (01) Partículas a possuem carga elétrica negativa. (02) Partículas a sofrem desvio ao colidirem com elétrons nas eletrosferas dos átomos de Au. (04) Partículas a sofrem desvio ao colidirem com o núcleo dos átomos de Au. (08) O tamanho do átomo é cerca de 10000 a 100000 vezes maior que o seu núcleo. (16) O Polônio é um elemento radioativo da família 6A da tabela periódica. Soma das corretas( ) Resposta: 04 + 08 + 16 = 28 7. (Puc-RS) O átomo, na visão de Thomson, é constituído de a) níveis e subníveis de energia. b) cargas positivas e negativas. c) núcleo e eletrosfera. d) grandes espaços vazios. e) orbitais. Resposta: letra B 8. (UFV) Considere as afirmativas abaixo: I - Os prótons e os nêutrons são responsáveis pela carga do átomo. II - Isótopos apresentam as mesmas propriedades químicas. III - Prótons e nêutrons são os principais responsáveis pela massa do átomo. IV - A massa atômica é a dada apenas pela soma do número de prótons e nêutrons do átomo. São afirmativas CORRETAS: a) II e III. b) I e IV.
  • 7. c) III e IV. d) I e II. e) I, II e IV. Resposta: letra A 9. (UEL-PR) Quantos prótons há na espécie química (28Ni60 )2+ a) 2 b) 28 c) 30 d) 32 e) 60 Resposta: letra B 11 (Puc-MG) Observe com atenção as espécies I a IV representadas a seguir: I. 12 prótons, 12 nêutrons, 11 elétrons II. 12 prótons, 11 nêutrons, 12 elétrons III. 11 prótons, 12 nêutrons, 12 elétrons IV. 12 prótons, 12 nêutrons, 12 elétrons Assinale a opção cujas espécies representam íons. a) I e III apenas. b) I, II, III e IV. c) II, III e IV apenas. d) I, II e III apenas. Resposta: letra A 12 (UFU) Com base na evolução teórica e, considerando os postulados de Dalton citados abaixo, marque a ÚNICA alternativa considerada correta nos dias atuais. a) Os átomos de um mesmo elemento são todos idênticos. b) Uma substância elementar pode ser subdividida até se conseguirem partículas indivisíveis chamadas átomos. c) Dois ou mais átomos podem-se combinar de diferentes maneiras para formar mais de um tipo de composto. d) É impossível criar ou destruir um átomo de um elemento químico. Resposta: letra C 13 (UFC) Na tentativa de montar o intrincado quebra-cabeça da evolução humana, pesquisadores têm utilizado relações que envolvem elementos de mesmo número atômico e diferentes números de massa para fazer a datação de fósseis originados em sítios arqueológicos. Quanto a estes elementos, é correto afirmar que são: a) isóbaros. b) isótonos. c) isótopos. d) alótropos. e) isômeros.
  • 8. Resposta: letra C 14 (UFPE) Ao longo da história da ciência, diversos modelos atômicos foram propostos até chegarmos ao modelo atual. Com relação ao modelo atômico de Rutherford, podemos afirmar que: ( ) foi baseado em experimentos com eletrólise de soluções de sais de ouro. ( ) é um modelo nuclear que mostra o fato de a matéria ter sua massa concentrada em um pequeno núcleo. ( ) é um modelo que apresenta a matéria como sendo constituída por elétrons (partículas de carga negativa) em contato direto com prótons (partículas de carga positiva). ( ) não dá qualquer informação sobre a existência de nêutrons. ( ) foi deduzido a partir de experimentos de bombardeio de finas lâminas de um metal por partículas a. Resposta: F V F V V