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Carregado porLucas Campos
Modelos Atômicos
O documento descreve a evolução dos modelos atômicos ao longo da história, desde o modelo de Dalton, passando pelo modelo de Thomson, Rutherford até chegar no modelo atômico de Bohr. Resume as principais características e descobertas científicas que levaram ao desenvolvimento de cada um desses modelos atômicos.
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- 1. Centro Federal deEducação Tecnológica de Minas Gerais – Campus Contagem Lucas Campos Barbosa e Silva Projeto BIC-Jr 2012/2013
- 2. Modelos Atômicos Contexto Históricoe Evolução Disponível em: http://www.brasilescola.com/fisica/modelos-atomicos.htm
- 3. O que éum modelo científico? • “Um modelo científico é uma idealização simplificada de um sistema que possui maior complexidade, mas que ainda assim supostamente reproduz na sua essência o comportamento do sistema complexo que é o alvo de estudo e entendimento.” • “Também pode ser definido como o resultado do processo de produzir uma representação abstrata, conceitual, gráfica ou visual de fenômenos, sistemas ou processos com o propósito de analisar, descrever, explicar, simular - em geral, explorar, controlar e predizer estes fenômenos ou processos.” Wikipédia, 2013.
- 4. John Dalton (1766-1844) Fonte:http://pt.wikipedia.org/wiki/John_Dalton • Nasceu em Eaglesfield, Inglaterra. • Conhecido por ter criado a primeira teoria atômica moderna e pela descoberta da anomalia da visão das cores, conhecida por daltonismo. • De origem pobre, dedicou-se ao ensino e à pesquisa, lecionando em inúmeras instituições. • Em 1825, recebeu a medalha da Sociedade Real pelo seu trabalho sobre a teoria atômica.
- 5. • Atuou tambémcomo meteorologista por quase 60 anos. • Principais obras: Novo sistema filosófico da química (1808) e Fatos extraordinários relativos à visão das cores (1794). • Introduziu o conceito de massa atômica e descobriu a Lei da Pressão Parcial dos Gases. • Faleceu aos 78 anos de idade, em Manchester. Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/John_Dalton
- 6. Modelo Atômico deDalton (1808) • Átomo maciço, esférico e indivisível. Não levava em conta as propriedades elétricas da matéria. • Principais pontos da Teoria Atômica de Dalton: – Todas as substâncias são formadas por átomos; – Os átomos de um mesmo elemento químico são iguais em todas as suas características (tamanho e massa); – Os átomos de diferentes elementos químicos são diferentes entre si; – As substâncias simples são formadas por átomos de um mesmo elemento químico; – As substâncias compostas (também chamadas de compostos químicos) são formadas por átomos de dois ou mais elementos químicos diferentes, que se combinam sempre numa mesma proporção;
- 7. – Átomos nãosão criados nem destruídos, sendo esferas rígidas indivisíveis; – Nas reações químicas, os átomos se recombinam em proporções estritamente definidas. • Objetivava comprovar a Lei da Conservação das Massas de Lavoisier. • Didaticamente, comparação a uma “bola de bilhar”. Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/teoria-atomica-de-dalton/ e http://www.essaseoutras.xpg.com.br/johndalton-e-a-teoria-atomica-biografia-do-quimico-resumo-das-leis/.
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- 9. Contexto Histórico-Científico • História: –Progressos advindos da Revolução Industrial; – Surgimento de novas máquinas e meios de transporte (ex: locomotiva à vapor); – Crescimento das cidades. • Ciência: – Isolamento dos elementos químicos magnésio, bário, estrôncio, cálcio e boro. – Início do desenvolvimento dos estudos sobre eletricidade e magnetismo.
- 10. Joseph John Thomson(1856-1940) • • • • Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Joseph_John_Thomson • Nasceu em Manchester, Inglaterra. • Estudou engenharia, mas tornou-se professor de Física. Casou-se em 1890 e teve dois filhos (um deles George Paget Thomson, vencedor do Nobel de Física). Foi mestre no Trinity College e presidente da Royal Society. Ao longo de seus estudos, foi premiados diversos vezes. Pela descoberta dos elétrons, recebeu o Nobel de Física em 1906.
- 11. Modelo Atômico deThomson • Proposto em 1898, este modelo propõe a divisibilidade do átomo e a natureza elétrica da matéria. A parti da descoberta do elétron com a ampola de Crookes, Thomson propôs o átomo constituído de um fluido homogêneo positivo onde estariam incrustados os elétrons (carga negativa). Esse modelo confirmava a eletroneutralidade da matéria, mas não conseguia explicar os fenômenos eletromagnéticos. • Conhecido didaticamente como “pudim de passas” ou “pudim de ameixas”.
- 12. Átomo de Thomson Fonte:http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B4mico_de_Thomson
- 13. Ampola de Crookes •“Em uma ampola, William Crookes (1832-1919) submeteu um gás a uma menor que a pressão atmosférica e uma alta tensão. Quando os elétrons saem do cátodo, colidem com moléculas do gás e ocorre a ionização do gás e liberação de luz que ilumina toda a ampola. A partir desses experimento , Thomson observou que esse fenômeno é independente do gás e do metal utilizado no eletrodo. Concluiu que os raios catódicos podem ser gerados a partir de qualquer elemento. A partir dessa conclusão, Thomson pôde, posteriormente, descobrir a existência do elétron.” Wikipédia, 2013.
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- 15. • Com oexperimento, Thomson observou que: – Os raios catódicos são corpusculares, pois quando interceptam um anteparo, este entra em rotação. – Os raios são constituídos de partículas com carga elétrica, pois são desviados por um campo elétrico e magnético. Pelo sentido do desvio, as partículas são negativas. Fonte: http://www.profpc.com.br/evolu%C3%A7%C3 %A3o_at%C3%B4mica.htm
- 16. Ernest Rutherford (1871-1937) Fonte:http://pt.wikipedia.org/wiki/Ernest_Rutherford • Nasceu em Brightwater, Nova Zelândia. • Conhecido como o “Pai da Física Nuclear”. • Num trabalho no início da carreira, descobriu o conceito de meia-vida radioativa, provou que a radioatividade causa a transmutação de um elemento químico em outro, e também distinguiu e nomeou as radiações alfa e beta.
- 17. Fonte: http://mesonpi.cat.cbpf.br/verao98/marisa/RUTHERFORD.HTML • Foipremiado com o Nobel de Química em 1908 por suas investigações sobre a desintegração dos elementos e a química das substâncias radioativas. • Em 1911, cria seu modelo atômico, introduzindo a ideia de núcleo atômico. • Foi presidente da Royal Society. • Recebeu ao longo de suas carreira inúmeros prêmios.
- 18. Modelo Atômico deRutherford • Proposto em 1911, este modelo inova ao introduzir o concito de “núcleo atômico”. Ele propõe o átomo composto por duas regiões: núcleo (região em que estariam os prótons e onde se concentrava a massa do átomo) e eletrosfera (região de maior volume onde se encontram os elétrons). • Conhecido como “modelo planetário” – referência ao sistema solar. • Neste modelo, o núcleo é extremamente pequeno quando comparado ao tamanho total do átomo, algo cerca de 10000 vezes menor. • Este modelo foi proposto a partir do resultado da chamada “Experiência de Rutherford”.
- 19. Átomo de Rutherford Fonte:http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B4mico_de_Rutherford
- 20. Experiência de Rutherford Fonte:http://www.brasilescola.com/quimica/o-atomo-rutherford.htm
- 21. • O quese esperava observar: – Pelo modelo de Thomson, esperava-se que todas as partículas atravessassem a placa de ouro, o que de fato não ocorreu. • O que se observou: – A grande maioria das partículas atravessou a placa; – Algumas partículas sofreram pequenos desvios em sua trajetória. – Pouquíssimas partículas foram ricocheteadas. • O que se concluiu: – Que todo átomo possui uma eletrosfera, na qual se baseia em um espaço ao redor do núcleo, em que os elétrons estão localizados e giram em órbitas circulares estacionárias ao redor do núcleo maciço e positivo
- 22. Falha no Modelode Rutherford • “A falha do modelo de Rutherford é mostrada pela teoria do eletromagnetismo, de que toda partícula com carga elétrica submetida a uma aceleração origina a emissão de uma onda eletromagnética. O elétron em seu movimento orbital está submetido a uma aceleração centrípeta e, portanto, emitirá energia na forma de onda eletromagnética. Essa emissão, pelo princípio da conservação da energia, faria com que o elétron perdesse energia cinética e potencial, caindo progressivamente sobre o núcleo, fato que não ocorre na prática. Esta falha foi corrigida pelo modelo atômico de Bohr.” Wikipédia, 2013.
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- 24. Niels Bohr (1885-1962) Fonte:http://pt.wikipedia.org/wiki/Niels_Bohr • Nasceu em Copenhague, Dinamarca. • Licenciou-se em 1911 e 1913, ao conseguir interpretar algumas séries espectrais do hidrogênio, propôs seu modelo atômico. • Trabalhou com Thomson e Rutherford na Inglaterra. • Formulou o Princípio da Correspondência e o Princípio da Complementariedade. • Recebeu o Nobel de Física em 1922.
- 25. Bohr e Einstein. Fonte:http://pt.wikipedia.org/wiki/Niels_Bohr
- 26. Modelo Atômico deBohr • Proposto em 1911, representou a extensão dos conceitos quânticos de Planck ao modelo de Rutherford. • Baseou seu modelo em uma série de postulados (afirmação aceita como verdadeira sem demonstração). • Postulados do Modelo Atômico de Bohr: – Um elétron, em um átomo, se move em uma órbita circular estável em torno do núcleo sob influência da atração coulombiana entre o elétron e o núcleo. Esse movimento está de acordo com as leis da mecânica clássica. – No lugar de um número infinito de órbitas possíveis, como previsto pela mecânica clássica, o elétron só pode se mover em órbitas determinadas, que podem ser associadas a número inteiros.
- 27. – Um elétronque se move em um desses estados estacionários não emite radiação eletromagnética, apesar de estar constantemente acelerado. Sua energia total, portanto, permanece constante. – Quando um elétron muda de uma órbita de energia total Ei para uma outra de energia total Ef (menor que Ei), emite radiação eletromagnética. A radiação emitida tem frequência igual à diferença de energia das órbitas (Ei – Ef) dividida por uma constante, conhecida como Constante de Planck (h). • No modelo de Bohr, a energia dos elétrons é quantizada, o que corresponde a dizer que ela só pode apresentar determinados valores discretos. • Espectrômetros.
- 28. Átomo de Bohr Fonte:http://meusresuminhos.tumblr.com/post/21288635054/modelos-atomicos-bohr-1913
- 29. A energia absorvidade uma fonte externa é liberada na forma de luz e calor. Fonte: http://www.profpc.com.br/evolu%C3%A7%C3%A3o_at%C3%B4mica.htm
- 30. Constante de Plank(h) = 6,626 * 10^ -34 J . s Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo_de_Bohr
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- 32. Arnold Sommerfeld (1868-1951) •Nacionalidade alemã. • Foi professor de Heisenberg e Pauli. • Apresentou um novo modelo atômico baseado na mecânica quântica, afirmando que os elétrons descreviam órbitas circulares e elípticas ao redor do núcleo. Uma órbita era circular e as demais eram elípticas. • Descreveu através de experimentos a existência dos subníveis energéticos (s, p, d, f). Fonte: http://www.nndb.com/people/112/000099812/
- 33. Átomo de Sommerfeld Fonte:http://www.profpc.com.br/evolu%C3%A7%C3%A3o_at%C3%B4mica.htm
- 34. Erwin Schroedinger (1887-1961) •Nacionalidade suíça. • Nobel de Física em 1933. • Equação de Schroedinger: relação entre energia e posição do elétron. Fonte: http://www.britannica.com/EBchecked/media/14148/ErwinSchrodinger • Foi o primeiro a introduzir o conceito de orbital como sendo uma região de máxima probabilidade de encontrarmos um elétron, baseado nas teorias de Einstein, Planck e De Broglie.
- 35. Louis de Broglie(1892-1987) Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Louis_de_Broglie • Nacionalidade francesa. • Nobel de Física em 1929. • Introdução ao conceito de mecânica ondulatória. • Princípio da Dualidade (partículaonda): o elétron possui um comportamento dual, ora onda, ora partícula, em um movimento contínuo. O elétron é uma partícula-onda, pois apresenta massa (partícula) e movimento ondulatório na eletrosfera (onda).
- 36. Werner Heisenberg (1901-1976) •Nacionalidade alemã. • Nobel de Física em 1932. • Princípio da Incerteza de Heisenberg: É impossível determinar a exata posição de um elétron no átomo. Por isso, o elétron é mais bem caracterizado pela sua energia do que por sua posição, velocidade ou trajetória. Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Werner_Heisenberg
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- 43. • http://pt.wikipedia.org/wiki/Dualidade_ondacorp%C3%BAsculo • http://pt.wikipedia.org/wiki/Louis_de_Broglie •http://pt.wikipedia.org/wiki/Werner_Heisenb erg • http://pt.wikipedia.org/wiki/Princ%C3%ADpio _da_incerteza_de_Heisenberg • http://pt.wikipedia.org/wiki/Arnold_Sommerf eld