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QUÍMICA
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
 Teoria   Filosófica.

     Aristóteles  e Platão.
                  Teoria dos quatro elementos.



 Filosofia   Atômica.

     Leucipo    e Demócrito.
                  ÁTOMOS.

                  À + TOMOS.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
                                   MODELOS ATÔMICOS
    John Dalton.
           Postulados:
I. A matéria é formada por partículas extremamente
     pequenas chamadas átomos;
II. Os átomos são esferas         maciças, indestrutíveis e
     intransformáveis;
III. Átomos      que   apresentam   mesmas     propriedades
     (tamanho, massa e forma) constituem um elemento
     químico;
IV. Átomos de elementos diferentes possuem propriedades
     diferentes;
V. Os átomos podem se unir entre si formando “átomos
     compostos”;
VI. Uma reação química nada mais é do que a união e
     separação de átomos.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
                                    LEIS 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 MATÉRIA
         MODELO ATÔMICO DE DALTON.




                    BOLA DE BILHAR


                    Maciça;
                    Indivisível;
                    Esférica.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA




Descoberta da natureza Cargas opostas se
elétrica da matéria.   atraem     e    cargas
                       iguais se repelem.

Descoberta do ELÉTRON – Partícula
subatômica com carga elétrica negativa.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
          MODELO 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
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
Descoberta dos PRONTONS – Partícula
subatômica com carga elétrica positiva.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
                    MODELO 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.



                                   O átomo 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 MATÉRIA
                        MODELO ATÔMICO DE BOHR
POSTULADO:

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 MATÉRIA
        MODELO 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 MATÉRIA
             CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA.
                          Camadas ou Níveis de Energia

                            K, L, M, N, O, P, Q...

                                Número de Elétrons com
                                       camada

                                 Fórmula:       2n2
          1 – K = 2 . 12 = 2
          2 – L = 2 . 22 = 8
          3 – M = 2 . 32 = 18
          4 – N = 2 . 42 = 32
          5 – O = 2 . 52 = 50
          6 – P = 2 . 62 = 72
          7 – Q = 2 . 72 = 98
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
                                          TEORIA 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 MATÉRIA
           DISTRIBUIÇÃO ELETRONICA
Níveis   Camadas    Subníveis    Nº de elétrons

  1        K           1s              2
  2        L         2s 2p             8
  3        M        3s 3p 3d          18
  4        N       4s 4p 4d 4f        32
  5        O       5s 5p 5d 6f        32
  6        P        6s 6p 6d          18
  7        Q           7s              2
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
CONFIGURAÇÃO ELETRONICA DE LINUS PAULING




                  1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3
                  d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2,
                  4f14, 5d10, 6p6, 7s2, 5f14, 6d1
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  MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD
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                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
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subatômica sem carga elétrica.
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            Os cientistas abandonaram a idéia
            de que o elétron descrevia uma
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            núcleo e passaram a admitir que
            existem zonas onde há maior
            probabilidade de encontrar os
            elétrons, designadas por orbitais.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
                   Modelo atômico atual.



                 Partículas subatômicas:
                 Prótons, elétrons e nêutrons.

                 Núcleo = prótons + nêutrons.
                 Eletrosfera = elétrons.
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
         NÚMERO ATÔMICO E NÚMERO DE MASSA.


Z = Número de prótons.
A = Número de prótons + Número de nêutrons.
             A = p + n ou A = Z + n


 Número de massa =    A

   Número atômico =   Z   Na
NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA
                   ELEMENTO 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  - Prótio
             2H - Deutério
              3H - Trítio
EXERCÍCIO
1) 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.
EXERCÍCIO
2)(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.
EXERCÍCIO
3) 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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  • 2. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA  Teoria Filosófica.  Aristóteles e Platão.  Teoria dos quatro elementos.  Filosofia Atômica.  Leucipo e Demócrito.  ÁTOMOS.  À + TOMOS.
  • 3. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA MODELOS ATÔMICOS  John Dalton.  Postulados: I. A matéria é formada por partículas extremamente pequenas chamadas átomos; II. Os átomos são esferas maciças, indestrutíveis e intransformáveis; III. Átomos que apresentam mesmas propriedades (tamanho, massa e forma) constituem um elemento químico; IV. Átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes; V. Os átomos podem se unir entre si formando “átomos compostos”; VI. Uma reação química nada mais é do que a união e separação de átomos.
  • 4. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA LEIS 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 MATÉRIA MODELO ATÔMICO DE DALTON. BOLA DE BILHAR Maciça; Indivisível; Esférica.
  • 6. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA Descoberta da natureza Cargas opostas se elétrica da matéria. atraem e cargas iguais se repelem. Descoberta do ELÉTRON – Partícula subatômica com carga elétrica negativa.
  • 7. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA MODELO 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 MATÉRIA Descoberta dos PRONTONS – Partícula subatômica com carga elétrica positiva.
  • 9. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA MODELO 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. O átomo 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 MATÉRIA MODELO ATÔMICO DE BOHR POSTULADO: 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 MATÉRIA MODELO 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 MATÉRIA CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA. Camadas ou Níveis de Energia K, L, M, N, O, P, Q... Número de Elétrons com camada Fórmula: 2n2 1 – K = 2 . 12 = 2 2 – L = 2 . 22 = 8 3 – M = 2 . 32 = 18 4 – N = 2 . 42 = 32 5 – O = 2 . 52 = 50 6 – P = 2 . 62 = 72 7 – Q = 2 . 72 = 98
  • 13. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA TEORIA 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
  • 14. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA DISTRIBUIÇÃO ELETRONICA Níveis Camadas Subníveis Nº de elétrons 1 K 1s 2 2 L 2s 2p 8 3 M 3s 3p 3d 18 4 N 4s 4p 4d 4f 32 5 O 5s 5p 5d 6f 32 6 P 6s 6p 6d 18 7 Q 7s 2
  • 15. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA CONFIGURAÇÃO ELETRONICA DE LINUS PAULING 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3 d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 4f14, 5d10, 6p6, 7s2, 5f14, 6d1 0.
  • 16. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD
  • 17. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA MODELO 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 .
  • 18. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA Descoberta do NEUTRON – Partícula subatômica sem carga elétrica.
  • 19. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA CONFIGURAÇÃO ATÔMICA ATUAL Os 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.
  • 20. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA Modelo atômico atual. Partículas subatômicas: Prótons, elétrons e nêutrons. Núcleo = prótons + nêutrons. Eletrosfera = elétrons.
  • 21. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA NÚMERO ATÔMICO E NÚMERO DE MASSA. Z = Número de prótons. A = Número de prótons + Número de nêutrons. A = p + n ou A = Z + n Número de massa = A Número atômico = Z Na
  • 22. NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA ELEMENTO 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 - Prótio 2H - Deutério 3H - Trítio
  • 23. EXERCÍCIO 1) 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.
  • 24. EXERCÍCIO 2)(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.
  • 25. EXERCÍCIO 3) 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.
  • 26. 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.