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PRÉ-VESTIBULAR “UNIVERSIDADE PARA TODOS”QUÍMICATema: NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAProfº: Márcio Bandeira
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIATeoria Filosófica.Aristóteles e Platão.Teoria dos quatro elementos.Filosofia Atômica.Leucipo e Demócrito.ÁTOMOS.À + TOMOS.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELOS ATÔMICOSJohn Dalton.Postulados:A matéria é formada por partículas extremamente pequenas chamadas átomos;Os átomos são esferas maciças, indestrutíveis e intransformáveis;Átomos que apresentam mesmas propriedades (tamanho, massa e forma) constituem um elemento químico;Átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes;Os átomos podem se unir entre si formando “átomos compostos”;Uma reação química nada mais é do que a união e separação de átomos.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIALEIS PONDERAIS.Proust.Lei das proporções constantes."A proporção, em massa, dos elementos que participam da composição de uma substância é sempre constante e independente do processo químico pelo qual a substância é obtida."Lavoisier.Lei da conservação da massa."Numa reação química que ocorre num sistema fechado, a massa total antes da reação é igual à massa total após a reação".
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE DALTON.BOLA DE BILHARMaciça;Indivisível;Esférica.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIACargas opostas se atraem e cargas iguais se repelem.Descoberta da natureza elétrica da matéria.Descoberta do ELÉTRON – Partícula subatômica com carga elétrica negativa.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE THOMSON.Neste modelo, concebido em 1904, o átomo é constituído por uma esfera de carga elétrica positiva, na qual estão imersos os elétrons com carga elétrica negativa.PUDIM DE PASSAS
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NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD.Neste modelo, concebido em 1911, o átomo é constituído por um núcleo, portador de carga elétrica positiva, à volta do qual rodam os elétrons, descrevendo órbitas elípticas. Oátomo seria um imenso vazio, no qual o núcleo ocuparia uma pequena parte, enquanto que os elétrons o circundariam numa região negativa chamada de eletrosfera, modificando assim, o modelo atômico proposto por Thomson.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE BOHRPOSTULADO:1º postulado: Os elétrons descrevem órbitas circulares estacionárias ao redor do núcleo, sem emitirem nem absorverem energia.2º postulado: Fornecendo energia (elétrica, térmica, ....) a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz.   
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE BOHR  Neste modelo, concebido em 1913, o átomo é constituído por um núcleo, tal como no modelo de Rutherford, mas em que os elétrons se movem em órbitas circulares em torno do núcleo, correspondendo a cada uma delas um nível de energia. Os elétrons podem passar de uma órbita para outra por absorção ou emissão de energia.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIANÚMERO ATÔMICO E NÚMERO DE MASSA.Z = Número de prótons.A = Número de prótons + Número de nêutrons.A = p + n ou A = Z + nNaNúmero de massa = ANúmero atômico = Z
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAELEMENTO QUÍMICO E ISÓTOPOS.Grupo de átomos que apresentam o mesmo número atômico.ISÓTOPOS – Átomos com o mesmo número atômico e diferentes números de massa.Exemplo: 1H - Prótio2H - Deutério3H - Trítio
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIACONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA.Camadas ou Níveis de EnergiaK, L, M, N, O, P, Q...Número de Elétrons com camadaFórmula:     2n21 – K = 2 . 12 = 22 – L = 2 . 22 = 83 – M = 2 . 32 = 184 – N = 2 . 42 = 325 – O = 2 . 52 = 506 – P = 2 . 62 = 727 – Q = 2 . 72 = 98
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIATEORIA QUÂNTICA.De acordo com Max Planck (1900), quando uma partícula passa de uma situação de maior para outra de menor energia ou vice-versa, a energia é perdida ou recebida em "pacotes" que recebe o nome de quanta (quantum é o singular de quanta).O quantum é o pacote fundamental de energia e é indivisível.Cada tipo de energia tem o seu quantum. NÚMEROS QUÂNTICOS.Subníveis:s, p, d, f
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIANÚMEROS QUÂNTICOSPRINCIPAL (N)Indica o nível de energia do elétronSECUNDÁRIO (l)Está associado ao subnível de energias = 0, p = 1, d = 2, f = 3
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIANÚMEROS QUÂNTICOSMAGNÉTICO (m)
SPIN (S) NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIACONFIGURAÇÃO ELETRONICA DE LINUS PAULING1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 4f14, 5d10, 6p6, 7s2, 5f14, 6d10.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIADISTRIBUIÇÃO ELETRONICA 
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD 
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD  Sommerfeld concluiu que os elétrons de um mesmo nível, ocupam órbitas de trajetórias diferentes (circulares e elípticas) a que denominou de subníveis, que podem ser de quatro tipos:  s , p , d , f .
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIADescoberta do NEUTRON – Partícula subatômica sem carga elétrica.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIACONFIGURAÇÃO ATÔMICA ATUALOs cientistas abandonaram a idéia de que o elétron descrevia uma trajetória definida em torno do núcleo e passaram a admitir que existem zonas onde há maior probabilidade de encontrar os elétrons, designadas por orbitais.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAModelo atômico atual.Partículas subatômicas:Prótons, elétrons e nêutrons.Núcleo = prótons + nêutrons.Eletrosfera = elétrons.
EXERCÍCIO1) Uma das características do pensamento crítico é saber distinguir o possível do absurdo. Justifique por que são absurdas as afirmativas apresentadas as afirmativas apresentadas nos itens A e B.A) Uma padaria recomenda seus produtos : "Pão sem química".B) Um manual de aquariofilia comenta que não são necessários cuidados especiais para fornecer oxigênio aos peixes e faz a seguinte observação: "O oxigênio encontra-se dissolvido na água, por ser um dos elementos que a constitui.
EXERCÍCIO2)(PUCRS/2-2001) Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr propôs um novo modelo atômico, fundamentado na teoria dos quanta de Max Planck, estabelecendo alguns postulados, entre os quais é correto citar o seguinte:A) Os elétrons estão distribuídos em orbitais. B) Quando os elétrons efetuam um salto quântico do nível 1 para o nível 3, liberam energia sob forma de luz.C) Aos elétrons dentro do átomo são permitidas somente determinadas energias que constituem os níveis de energia do átomo.D) O átomo é uma partícula maciça e indivisível.E) O átomo é uma esfera positiva com partículas negativas incrustadas em sua superfície.
EXERCÍCIO3) Num exercício escolar, um professor pediu a cada aluno que imaginasse um átomo que tivesse o número atômico igual do seu número de chamada, e o número de nêutrons duas unidades a mais que o número de prótons. O aluno nº 15 se esqueceu de somar 2 para obter o número  de nêutrons e conseqüentemente, dois alunos imaginaram átomos isóbaros.Determine os números de chamada dos alunos com quem esse fato ocorreu.
RESPOSTA DA QUESTÃO (3)Sei que Z = p e que A = p + n Consequentimente A = Z + n.Como n = Z + 2 então n = p + 2, temos:1º aluno – A = 30, pois ele esqueceu de adcionar 2 no número atômico, ficando Z = n, logo Z = 15 e n = 15.2º aluno – A = 30, pois estes são isobaros, com isso temos A = Z + n substituindo temos: 30 = Z + (Z + 2), como sugerido no enunciado, temos 30 = 2.Z + 2; 30 – 2 = 2.Z; 28 = 2.Z; Z = 14.Conclusão: O 1º aluno possui número de chamada igual a 15 e o 2º alunos possui número de chamada igual a 14.Comprovação: A = 14 + (14 + 2) = 14 + 16 = 30 então A = 30 para o 2º aluno.

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Natureza atômica da matéria - Profº Márcio Bandeira

  • 1. PRÉ-VESTIBULAR “UNIVERSIDADE PARA TODOS”QUÍMICATema: NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAProfº: Márcio Bandeira
  • 2. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIATeoria Filosófica.Aristóteles e Platão.Teoria dos quatro elementos.Filosofia Atômica.Leucipo e Demócrito.ÁTOMOS.À + TOMOS.
  • 3. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELOS ATÔMICOSJohn Dalton.Postulados:A matéria é formada por partículas extremamente pequenas chamadas átomos;Os átomos são esferas maciças, indestrutíveis e intransformáveis;Átomos que apresentam mesmas propriedades (tamanho, massa e forma) constituem um elemento químico;Átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes;Os átomos podem se unir entre si formando “átomos compostos”;Uma reação química nada mais é do que a união e separação de átomos.
  • 4. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIALEIS PONDERAIS.Proust.Lei das proporções constantes."A proporção, em massa, dos elementos que participam da composição de uma substância é sempre constante e independente do processo químico pelo qual a substância é obtida."Lavoisier.Lei da conservação da massa."Numa reação química que ocorre num sistema fechado, a massa total antes da reação é igual à massa total após a reação".
  • 5. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE DALTON.BOLA DE BILHARMaciça;Indivisível;Esférica.
  • 6. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIACargas opostas se atraem e cargas iguais se repelem.Descoberta da natureza elétrica da matéria.Descoberta do ELÉTRON – Partícula subatômica com carga elétrica negativa.
  • 7. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE THOMSON.Neste modelo, concebido em 1904, o átomo é constituído por uma esfera de carga elétrica positiva, na qual estão imersos os elétrons com carga elétrica negativa.PUDIM DE PASSAS
  • 8. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIADescoberta dos PRONTONS – Partícula subatômica com carga elétrica positiva.
  • 9. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD.Neste modelo, concebido em 1911, o átomo é constituído por um núcleo, portador de carga elétrica positiva, à volta do qual rodam os elétrons, descrevendo órbitas elípticas. Oátomo seria um imenso vazio, no qual o núcleo ocuparia uma pequena parte, enquanto que os elétrons o circundariam numa região negativa chamada de eletrosfera, modificando assim, o modelo atômico proposto por Thomson.
  • 10. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE BOHRPOSTULADO:1º postulado: Os elétrons descrevem órbitas circulares estacionárias ao redor do núcleo, sem emitirem nem absorverem energia.2º postulado: Fornecendo energia (elétrica, térmica, ....) a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz.   
  • 11. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE BOHR  Neste modelo, concebido em 1913, o átomo é constituído por um núcleo, tal como no modelo de Rutherford, mas em que os elétrons se movem em órbitas circulares em torno do núcleo, correspondendo a cada uma delas um nível de energia. Os elétrons podem passar de uma órbita para outra por absorção ou emissão de energia.
  • 12. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIANÚMERO ATÔMICO E NÚMERO DE MASSA.Z = Número de prótons.A = Número de prótons + Número de nêutrons.A = p + n ou A = Z + nNaNúmero de massa = ANúmero atômico = Z
  • 13. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAELEMENTO QUÍMICO E ISÓTOPOS.Grupo de átomos que apresentam o mesmo número atômico.ISÓTOPOS – Átomos com o mesmo número atômico e diferentes números de massa.Exemplo: 1H - Prótio2H - Deutério3H - Trítio
  • 14. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIACONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA.Camadas ou Níveis de EnergiaK, L, M, N, O, P, Q...Número de Elétrons com camadaFórmula: 2n21 – K = 2 . 12 = 22 – L = 2 . 22 = 83 – M = 2 . 32 = 184 – N = 2 . 42 = 325 – O = 2 . 52 = 506 – P = 2 . 62 = 727 – Q = 2 . 72 = 98
  • 15. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIATEORIA QUÂNTICA.De acordo com Max Planck (1900), quando uma partícula passa de uma situação de maior para outra de menor energia ou vice-versa, a energia é perdida ou recebida em "pacotes" que recebe o nome de quanta (quantum é o singular de quanta).O quantum é o pacote fundamental de energia e é indivisível.Cada tipo de energia tem o seu quantum. NÚMEROS QUÂNTICOS.Subníveis:s, p, d, f
  • 16. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIANÚMEROS QUÂNTICOSPRINCIPAL (N)Indica o nível de energia do elétronSECUNDÁRIO (l)Está associado ao subnível de energias = 0, p = 1, d = 2, f = 3
  • 17. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIANÚMEROS QUÂNTICOSMAGNÉTICO (m)
  • 18. SPIN (S) NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIACONFIGURAÇÃO ELETRONICA DE LINUS PAULING1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 4f14, 5d10, 6p6, 7s2, 5f14, 6d10.
  • 19. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIADISTRIBUIÇÃO ELETRONICA 
  • 20. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD 
  • 21. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAMODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD  Sommerfeld concluiu que os elétrons de um mesmo nível, ocupam órbitas de trajetórias diferentes (circulares e elípticas) a que denominou de subníveis, que podem ser de quatro tipos:  s , p , d , f .
  • 22. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIADescoberta do NEUTRON – Partícula subatômica sem carga elétrica.
  • 23. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIACONFIGURAÇÃO ATÔMICA ATUALOs cientistas abandonaram a idéia de que o elétron descrevia uma trajetória definida em torno do núcleo e passaram a admitir que existem zonas onde há maior probabilidade de encontrar os elétrons, designadas por orbitais.
  • 24. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAModelo atômico atual.Partículas subatômicas:Prótons, elétrons e nêutrons.Núcleo = prótons + nêutrons.Eletrosfera = elétrons.
  • 25. EXERCÍCIO1) Uma das características do pensamento crítico é saber distinguir o possível do absurdo. Justifique por que são absurdas as afirmativas apresentadas as afirmativas apresentadas nos itens A e B.A) Uma padaria recomenda seus produtos : "Pão sem química".B) Um manual de aquariofilia comenta que não são necessários cuidados especiais para fornecer oxigênio aos peixes e faz a seguinte observação: "O oxigênio encontra-se dissolvido na água, por ser um dos elementos que a constitui.
  • 26. EXERCÍCIO2)(PUCRS/2-2001) Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr propôs um novo modelo atômico, fundamentado na teoria dos quanta de Max Planck, estabelecendo alguns postulados, entre os quais é correto citar o seguinte:A) Os elétrons estão distribuídos em orbitais. B) Quando os elétrons efetuam um salto quântico do nível 1 para o nível 3, liberam energia sob forma de luz.C) Aos elétrons dentro do átomo são permitidas somente determinadas energias que constituem os níveis de energia do átomo.D) O átomo é uma partícula maciça e indivisível.E) O átomo é uma esfera positiva com partículas negativas incrustadas em sua superfície.
  • 27. EXERCÍCIO3) Num exercício escolar, um professor pediu a cada aluno que imaginasse um átomo que tivesse o número atômico igual do seu número de chamada, e o número de nêutrons duas unidades a mais que o número de prótons. O aluno nº 15 se esqueceu de somar 2 para obter o número  de nêutrons e conseqüentemente, dois alunos imaginaram átomos isóbaros.Determine os números de chamada dos alunos com quem esse fato ocorreu.
  • 28. RESPOSTA DA QUESTÃO (3)Sei que Z = p e que A = p + n Consequentimente A = Z + n.Como n = Z + 2 então n = p + 2, temos:1º aluno – A = 30, pois ele esqueceu de adcionar 2 no número atômico, ficando Z = n, logo Z = 15 e n = 15.2º aluno – A = 30, pois estes são isobaros, com isso temos A = Z + n substituindo temos: 30 = Z + (Z + 2), como sugerido no enunciado, temos 30 = 2.Z + 2; 30 – 2 = 2.Z; 28 = 2.Z; Z = 14.Conclusão: O 1º aluno possui número de chamada igual a 15 e o 2º alunos possui número de chamada igual a 14.Comprovação: A = 14 + (14 + 2) = 14 + 16 = 30 então A = 30 para o 2º aluno.