Slide sobre modelos atômicos

1. Modelos
atômicos
Por Keith Ribeiro

2. Evolução
atômica
Modelo atômico de Dalton
1
Modelo atômico de Thomson
2
Modelo atômico de Bohr
3
Modelo atômico de Rutherford
4
Os filósofos gregos Demócrito e Leucipo no
século V a.C. chamaram de átomo, do grego
ατoμoν, a partícula indivisível e a menor parte
da matéria.
Embora o conceito de átomo seja antigo, o
desenvolvimento das teorias atômicas são
datadas entre o século XIX e XX. Sendo assim,
os principais modelos atômicos desenvolvidos
para entender a natureza da matéria foram:

3. Modelo atômico
de Dalton
A primeira tentativa reconhecida de descrever
os átomos partiu do cientista inglês John Dalton
(1766-1844) em um modelo que ficou
popularmente conhecido como “bola de bilhar”.
Átomo de Dalton (1803): esfera maciça, indivisível
e indestrutível.

4. Segundo Dalton:
Todas as substâncias são formadas por átomos;
Os átomos de um elemento químico são idênticos no
tamanho e nas características, já os de elementos químicos
distintos são diferentes;
As substâncias são resultado de uma reação química, que
consiste na recombinação dos átomos.
Pontos negativos: Como os elétrons ainda não eram
conhecidos quando Dalton formulou sua teoria, essas
partículas, que hoje sabemos que fazem parte dos átomos,
não foram consideradas.

5. Modelo atômico
de Thomson
Joseph John Thomson (1856‑1940) foi o
responsável por descobrir a existência dos
elétrons, partículas dotadas de carga negativa e
que fazem parte dos átomos. Essa descoberta
derrubou a teoria atômica de Dalton, que o
átomo é indivisível, mas sim formado por
partículas ainda menores e, por isso, ficou
conhecido como “pudim de passas”.
Átomo de Thomson (1898): esfera de carga
positiva com elétrons fixados.

6. Utilizando uma ampola de Crookes, isto é, tubos de vidro fechados com um eletrodo
positivo e outro negativo, contendo gases a pressões extremamente baixas; o
cientista inglês Joseph John Thomson (1856-1940) fez uma descoberta imprescindível
para a evolução do modelo atômico.
Ele submeteu estes gases a voltagens elevadíssimas, desse modo foi possível observar
o aparecimento de emissões, que foram denominadas raios catódicos. Em seguida, foi
colocado um campo elétrico externo e, por fim, verificou-se que o feixe de raios
catódicos era desviado, sempre indo na direção e sentido da placa carregada
positivamente. Portanto, estas emissões possuíam cargas negativas.
Outro ponto importante é que não importava o gás utilizado, sempre ocorria o
mesmo;

7. Segundo Thomson:
O átomo é eletricamente neutro;
Os elétrons fixam-se em uma superfície carregada
positivamente;
Existe uma repulsão entre os elétrons distribuídos nos átomos.
Pontos negativos: Embora Thomson levasse em consideração a
existência dos elétrons, o átomo não é uma esfera positiva,
mas sim dotada de partículas com cargas positivas, os prótons,
identificados em 1886 pelo cientista Eugene Goldstein e
confirmados posteriormente por Ernest Rutherford.

8. Através de seus experimentos Ernest
Rutherford (1871‑1937) conseguiu
demonstrar que o átomo não era uma
partícula indivisível como se acreditava,
mas sim que ele era formado por
partículas menores.
Átomo de Rutherford (1911): núcleo
com carga positiva e os elétrons
situam-se ao redor dele na eletrosfera.
Modelo atômico
de Rutherford

9. Para verificar se os átomos eram
maciços, Rutherford bombardeou uma
fina lâmina de ouro com pequenas
partículas de carga positivas, denominada
partículas alfa, emitidas por um material
radioativo proveniente do polônio.
Ele observou que a maior parte dessas
partículas atravessava a lâmina, algumas
eram repelidas e outras eram desviadas. A
conclusão que ele chegou era átomo
possui um grande vazio e seria formada
por outras partículas: os prótons e
elétrons.

10. O átomo seria constituídos por um núcleo
carregado positivamente e uma nuvem
eletrônica carregada negativamente. Essa
nuvem eletrônica era composta por
elétrons que giravam em órbitas elípticas
ao redor do núcleo, como o sistema solar.
Esse era o motivo pelo qual, algumas
partículas foram repelidas, pois elas
bateram no núcleo atômico de ouro.
Enquanto as que foram desviadas, elas
passaram muito perto do núcleo do ouro
que era positivo, gerando uma repulsão

11. Segundo Rutherford:
O átomo apresenta uma região central com alta concentração de
carga positiva;
A massa de um átomo se concentra na sua região central;
Os elétrons são mais leves e se localizam ao redor do núcleo,
região que contém muitos espaços vazios.
Pontos negativos: O núcleo atômico não possui apenas partículas
de carga positiva, mas existem também outras partículas
subatômicas, os nêutrons, descobertos por James Chadwick em
1932. Além disso, o modelo proposto por Rutherford não explicava
a emissão de luz pelos átomos.

12. Buscando explicar o porquê dos elementos
emitirem cores características quando expostos
a algumas condições e baseado no modelo
atômico de Rutherford, Niels Bohr (1885-1962)
propôs uma teoria atômica que explicava a
emissão de luz em certas frequências.
Átomo de Bohr (1913): os elétrons se
movimentam em camadas circulares fixas ao
redor do núcleo.
Modelo atômico
de Bohr

13. Baseado na espectroscopia, uma técnica
que utiliza radiação para a obtenção de
informações da estrutura e composição
da matéria, o dinamarquês Niels Bohr
estabeleceu, em seu átomo, que os
elétrons estariam dispostos, na verdade,
em órbitas eletrônicas. Essa ideia resolvia
o problema da estabilidade de Rutherford,
pois, segundo Bohr, enquanto nessas
órbitas (chamadas de estados
estacionários ou fundamentais), os
elétrons não absorveriam ou emitiriam
energia, ou seja, sua energia total seria
constante.

14. As órbitas eletrônicas, também
conhecidas como camadas eletrônicas,
seriam mais energéticas conforme mais
distantes do núcleo. Um elétron poderia
passar (saltar) para uma órbita mais
energética, contudo, ao fazer isso, o
elétron deveria absorver energia. Ao
retornar ao seu estado estacionário, o
elétron então deveria emitir radiação
eletromagnética, de acordo com os
preceitos estabelecidos pela teoria de
Max Planck. Esse efeito é conhecido como
transição eletrônica.

16. Segundo Bohr:
Os elétrons movimentam-se nas camadas ao redor do núcleo;
As camadas ao redor do núcleo apresentam valores de energia
específicos;
Para ir para um nível mais externo o elétron deve absorver
energia. Ao retornar para uma camada mais próxima do núcleo,
o elétron libera energia.
Pontos negativos: Não pode-se afirmar que os elétrons
realizam uma trajetória ao redor do núcleo em posições fixas
como os planetas ao redor do Sol.

17. Muitos cientistas contribuíram para o
desenvolvimento da mecânica quântica,
que tenta explicar a "mais real"
estrutura de um átomo pela
combinação de diversos estudos e, por
isso, é o mais complexo.
Átomo quântico (1926): o núcleo é
formado por prótons (carga positiva) e
nêutrons (carga nula), e os elétrons
(carga negativa) formam uma nuvem
eletrônica ao redor do núcleo.
Modelo atômico
atual

18. Segundo o modelo atômico quântico:
O núcleo é formado por prótons e nêutrons. Como apenas os prótons possuem
carga, o núcleo é carregado positivamente;
Os elétrons formam uma nuvem eletrônica ao redor do núcleo;
Os elétrons se movimentam em orbitais, num espaço tridimensional;
A posição exata de um elétron não pode ser definida. O que é feito são cálculos
que determinam a probabilidade da região que um elétron estará em dado tempo.
Os números quânticos têm a função de localizar os elétrons. São eles:
O número quântico principal (n) representa os níveis de energia, ou seja, quais as
camadas eletrônicas de um átomo.
O número quântico secundário (l) indica os subníveis de energia, ou seja, o subnível
de energia a que o elétron pertence.
O número quântico magnético (m) é aquele que indica a órbita onde os elétrons se
encontram.

19. https://wordwall.net/resource/30802138/modelos-at%C3%B4micos-e-
estrutura-at%C3%B4mica
Vamos praticar?