Química Geral prof. Eduardo Modelos Atômicos Módulo QG 04 – Apst. 1 Empédocles Aristóteles (492 – 432 a.C.) (384 – 322 a.C.) “Existem quatro elementos básicos na natureza”. “Frio, quente, úmido, seco”. Ar, fogo, terra, água úmido + quente Demócrito seco + quente (460 – 370 a.C.) “Se dividirmos a matéria continuamente, chegaremos a um ponto em que a divisão não é mais possível, isso é ÁTOMO” úmido + frio seco + frio 1º modelo atômico, mas meramente filosófico Modelo Atômico de John Dalton ÁTOMO: (1766 – 1844) • Indivisível • Esfera • Maciça “Toda a matéria é formada por átomos, que não podem ser criados ou destruídos durante uma transformação química”. “Todos os átomos de um mesmo elemento são iguais entre si”. Em cena... a eletricidade ! William Crookes Tubos com gases rarefeitos “Há indícios de que os átomos possam ser constituídos por partículas ainda menores”. J.J. Thomson Descoberta do elétron “Os raios são um fluxo de minúsculas partículas que, emitidas do cátodo, viajam em linha reta em direção ao ânodo.” Eugen Goldstein Descoberta do próton “Raios canais” consistiam de partículas carregadas positivamente, que moviam-se em direção ao ânodo. Descoberta do Elétron J.J. Thomson - 1887 Modelo Atômico de Thomson 1898 Com a descoberta dos prótons e elétrons, Thomson sugeriu que um átomo poderia ser uma esfera carregada positivamente, na qual alguns elétrons estariam “incrustados”, garantindo o equilíbrio elétrico entre as cargas positivas e negativas. Esse modelo, proposto por Willian Thomson (Lord Kelvin), ficou conhecido como “modelo do pudim de passas”. Modelo Atômico de Rutherford (1871 – 1937) Em 1890, descobriu-se que certos elementos emitem radiação: partículas alfa, beta e raios gama As partículas alfa são carregadas positivamente e possuem massa muito maior que a de um elétron. (aproximadamente 7.300 vezes) O que deve acontecer se um feixe de partículas alfa incidir sobre uma fina folha de um metal? Experiência de Rutherford 1911 Polônio: emissor de Partículas alfa (+) Caixa de Chumbo Lâmina de Ouro 10-4 mm espessura Anteparo “sensibiliza-se” quando em contato com as partículas alfa Observações da experiência: 1ª. A maioria das partículas alfa atravessam a lâmina de ouro, sem sofrer desvios. A matéria é descontínua, o átomo não é maciço 2ª. Algumas das partículas alfa atravessam a lâmina de ouro, sofrendo desvios. No átomo existe uma região de carga positiva (núcleo), responsável por essas repulsões. 3ª. Poucas das partículas alfa não atravessam a lâmina de ouro. Chocam-se com os prótons concentrados no núcleo do átomo de ouro. Nesse ponto, Rutherford retomou uma idéia proposta em 1904 pelo físico japonês H. Nagaoka: “O átomo deve ser composto por um pequeno núcleo carregado positivamente (e que concentra quase toda a sua massa), com os elétrons distribuídos em um grande volume ao redor desse núcleo”. Partículas Fundamentais Resumo Fundamentais, pois há dezenas delas. Massa Relativa PRÓTON NÊUTRON Goldstein (1914) ELÉTRON Thomson (1897) Carga Relativa 1 +1 ~1 0 -1 1/1836 Chadwick (1932) Modelo Atômico de Niels Bohr (1885 – 1962) Conforme o modelo de Rutherford, os elétrons ao girarem ao redor do núcleo, com o tempo perderiam energia, e se chocariam com o mesmo. Bohr fundamenta-se na Teoria Quântica da Radiação de Max Planck. POSTULADOS DE BOHR: 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 elétron a absorve e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz. e- afastando-se do núcleo ABSORVE En e- aproximando-se do núcleo LIBERA En Revendo... Thomson Rutherford-Bohr Dalton Rutherford Núvens eletrônicas Número Atômico (Z) Ou Número de Moseley É o número de prótons de um átomo Z=P Número de Massa (A) Representa a massa aproximada de um átomo É a soma entre o número de prótons e de neutrons do núcleo de um átomo A=P+N Elemento Químico (E) A E Z Representação E ou Z A