www.alunonota10.com QUÍMICA B Modelos Atômicos D esde a antiga Grécia existe a duvida sobre a constituição da matéria. Os antigos gregos, em suas discussões filosóficas, introduziram a idéia de átomo. Eles achavam que se dividisse-mos sucessivamente a matéria chegaríamos a uma partícula indivisível que seria o constituinte de toda a matéria. Essa partícula foi chamada de átomo que significa indivisível. Rutherford Em 1911, Ernest Rutherford e seus colaboradores realizaram uma experiência que modificaria completamente a idéia de átomo. A experiência consistia em bombardear uma lâmina de ouro com partículas alfa emitidas por um elemento radioativo. Dalton Foi o primeiro modelo baseado em experiências (leis poderais) que tentou explicar a idéia de átomo. Ele propôs o seguinte: Ä A matéria seria formada por pequenas partículas esféricas, maciças e indivisíveis (átomos). Ä A diferença entre os elementos químicos está na massa dos átomos. Ä Os diversos átomos podem combinar-se originando diferentes espécies de matéria. Thompson Ampola de Crookes: são tubos de descarga que permitem obter alto vácuo. Rutherford observou que: ⇒ a maior parte das partículas alfa passaram pela folha sem sofrer desvios (A) e sem alterar a sua superfície; ⇒ algumas partículas alfa foram desviadas (B) com determinados ângulos de desvio; ⇒ poucas partículas não atravessaram a folha e voltaram (C). A partir desses dados Rutherford concluiu que o átomo deve ser constituído por duas regiões: Ø uma pequena que concentra toda a massa e a carga positiva denominada núcleo. Ø outra periférica, praticamente sem massa e de carga negativa denominada eletrosfera. Quando a pressão no interior do tubo é muito baixa (alto vácuo) aparece uma luminosidade esverdeada que é formada por raios emitidos pelo cátodo (raios catôdicos). No começo do século XX, J.J. Thomson, baseado em suas experiências com descargas elétricas em gases: a) demostrou que não é possível separar os raios catódicos da carga elétrica; b) verificou que os raios catódicos eram desviados por um campo elétrico; c) concluiu que ao raios catódicos são feixes de elétrons emitidos pelo cátodo. d) mediu a razão entre a carga do elétron e sua massa (e/m). Thonson então propôs um modelo que considerava o átomo como sendo constituído por uma pasta positiva na qual se encontravam distribuídas partículas de cargas negativas. A partir dai já se começava a admitir a divisibilidade do átomo. 14 Rutherford chegou a essas conclusões a partir do seguinte raciocínio: 1. Como a maioria das partículas passou intacta deve existir um grande vazio na matéria. 2. As partículas que voltaram teriam colidido com alguma região de grande massa. 3. Como já se sabia que as partículas alfa eram positivas, as que foram desviadas devem ter sofrido repulsão de alguma região também positiva. Com a experiência de Rutherford ficou demonstrado que o átomo é na realidade um grande espaço vazio, ou seja, o átomo é descontínuo. Posteriormente, ficou provado que o átomo é formado por três partículas básicas, no núcleo os prótons e os nêutrons e na eletrosfera os elétrons. As propriedades dessas partículas estão resumidas no quadro a seguir: Partícula Prótons Nêutrons Elétrons Massa 1 1 1/1836 Carga +1 0 -1 www.alunonota10.com Modelos Atômicos e) apresenta configuração eletrônica semelhante ao gás nobre argônio. Nos átomos: nº de prótons (nP) = nº de elétrons (ne) nº atômico(Z) = nP nº de massa(A) = nP + nn (prótons + nêutrons) íons Cátions: íons de carga positiva: nP > ne Ânions: íons de carga negativa: nP < ne Elemento Químico isótopos: número atômicos iguais (Z = Z’) isóbaros: massas atômicas iguais (A = A’) isótonos: número de nêutrons igual (N = N’) 04. (UFPB - 2004) Examinando-se uma amostra natural de um elemento químico, através de um espectrômetro de massa, vê-se que, na maioria dos casos, os átomos do elemento têm massas diferentes. Por exemplo, o cobalto possui três isótopos radioativos que são usados em investigações médicas. Os átomos desses isótopos têm 30, 31 e 33 neutrons e são representados, respectivamente, por: a) 57Co; 59Co; 60Co b) 57Co; 58Co; 60Co c) 59Co; 58Co; 60Co d) 57Co; 58Co; 59Co e) 58Co; 59Co; 60Co 05. Sobre íons some o correto: 01) Todo íon é ânion. 02) o raio do cátion é sempre menor que o raio do átomo de origem. 04) os íons 19K1+, 16S2– e 15P3– estão em ordem crescente de raios. 08) o raio do ânion é sempre maior que o raio do átomo de origem. 16) As espécies F e F– diferem no número de prótons. 32) Os íons Fe++ e Fe+++ são isoeletrônicos. Soma = _______ 06. Assinale a alternativa falsa: 01. Das afirmações seguintes, a única que está de acordo com o modelo criado por Thomson é: a) No átomo existem nêutrons. b) No átomo existe um núcleo positivo. c) O átomo é formado por camadas eletrônicas. d) No átomo há distribuição uniforme de partículas positivas e negativas. e) O átomo é um todo heterogêneo. 02. Considerando a experiência de Rutherford, assinale a alternativa falsa: a) A experiência consistiu em bombardear películas metálicas delgadas com partículas alfa. b) Algumas partículas alfa foram desviadas do seu trajeto devido à repulsão exercida pelo núcleo. c) Observando o expecto de difração das partículas alfa, Rutherford concluiu que o átomo tem densidade uniforme. d) Essa experiência permitiu descobrir o núcleo atômico e seu tamanho relativo. e) Rutherford sabia antecipadamente que as partículas alfa eram carregadas positivamente. 03. (PUC-RS) Considerando-se o cátion de um átomo “X” que apresenta 11 prótons, 12 nêutrons e 10 elétrons, pode-se afirmar que tal cátion : a) pode ser representado por X2+. b) é maior que o átomo X. c) apresenta número atômico igual a 10. d) é isoeletrônico do ânion O2–. a) b) c) d) e) H1 (prótio) é o único átomo que não apresenta nêutron. C12, 6C13 e 6C14 são exemplos de isótopos. 6 A56 e 26C56 são exemplos de isóbaros. 25 Os átomos 25B55 e 26C56 são isótonos. H2 recebe o nome de trítio, enquanto 1H3 de deutério. 1 1 07. (PUC-RS) Quando se salpica um pouco de cloreto de sódio ou bórax diretamente nas chamas de uma lareira, obtêm-se chamas coloridas. Isso acontece porque nos átomos dessas substâncias os elétrons excitados a) absorvem energia sob forma de luz, neutraliza- do a carga nuclear e ficando eletricamente neutros. b) retornam a níveis energéticos inferiores, devolvendo energia absorvida sob forma de luz. c) recebem um quantum de energia e distribuem-se ao redor do núcleo em órbitas mais internas. d) emitem energia sob forma de luz e são promovidos para órbitas mais externas. e) saltam para níveis energéticos superiores superando a carga nuclear e originando um ânion. 08. (Osec-SP) São dados 3 elementos genéricos A, B e C. O átomo A tem número atômico igual a 70 e número de massa igual a 160. O átomo C tem 94 nêutrons, sendo isótopo de A. O átomo B é isóbaro de C e isótono de A. O número de elétrons do átomo B é igual a: a) 160 b) 70 c) 74 d) 78 e) 164 15 www.alunonota10.com Modelos Atômicos 09. (UFMG) Dalton, Rutherford e Bohr propuseram, em diferentes épocas, modelos atômicos. Algumas características desses modelos são apresentadas no quadro a seguir: Modelo I II III Característica Núcleo atômico denso, com carga positiva. Elétrons em órbitas circulares. Átomos maciços e indivisíveis. Núcleo atômico denso, com carga positiva. Elétrons em órbitas circulares de energia quantizada. A seqüência correta, de cima para baixo, é: a) 2, 4, 3, e 1 b) 2, 3, 1 e 4 c) 3, 4, 1 e 2 d) 2, 3, 4 e 1 e) 3, 2, 1 e 4 14. Um elétron ao saltar de um nível de energia mais externo, cuja A associação modelo/cientista correta é: I II III a) Bohr Dalton Rutherford b) Dalton Bohr Rutherford c) Dalton Rutherford Bohr d) Rutherford Bohr Dalton e) Rutherford Dalton Bohr energia é de -19,6 Kcal/mol para um nível mais interno, cuja energia é de -82,8 kcal/mol deverá: (h = 9,52×10–14 kcal · seg/mol) a) Emitir radiação eletromagnética de freqüência igual a 6,6 · 1014 s–1. b) Receber energia 19,6 kcal de energia. c) Absorver radiação eletromagnética de comprimento de onda 4,54 · 10–7 cm. d) Emitir radiação eletromagnética de comprimento de onda 6,6 · 1014 cm. e) absorver radiação eletromagnética de comprimento de onda 6,6 · 1014 cm. 10. (UFRS) O íon monoatômico A2- apresenta a configuração 15. Sobre o enxofre, número atômico igual a 16, são feitas as eletrônica 3s2 3p6 para o último nível. O número atômico do elemento A é igual a: a) 8 b) 10 c) 14 d) 16 e) 18 seguintes afirmações: I. Apresenta, em seu nível de valência, 5 orbitais vazios. II. O seu elétron mais energético apresenta conjunto de números quânticos: n = 3, l = 1, ml = -1 e S = +½. III. Apresenta 2 elétrons desemparelhados. 11. (UFPB) Um átomo X, de número de massa igual a 63 e número de nêutrons igual a 36, é isótono de um átomoY, de número de massa 64 e isóbaro de um átomo Z que possui 34 nêutrons. Em relação a esses átomos, é correto afirmar que as configurações de X+2, Y+2 e Z+2 são, respectivamente, a) [Ar] 4s13d8 ; [Ar] 4s23d5 e [Ar] 4s23d6 b) [Ar] 4s23d5 ; [Ar] 4s23d6 e [Ar] 4s23d7 c) [Ar] 3d54s2 ; [Ar] 3d64s2 e [Ar] 3d94s0 d) [Ar] 3d7 ; [Ar] 3d8 e [Ar] 3d10 2 5 2 6 e) [Ar] 4s 3d ; [Ar] 4s 3d e [Ar] 4s13d8 12. Considere três átomos, A, B e C. Os átomos A e C são, isótopos; Os átomos B e C são isóbaros e os átomos A e B são isótonos, sabendo que o átomo A tem 20 prótons e número de massa 41 e que o átomo C tem 22 nêutrons, Os números quânticos do elétron mais energético do átomo B, são: a) n = 3; l = 0; m = 2; s = - ½. b) n = 3; l = 1; m = 0; s = - ½. c) n = 3, l = 2; m = -2; s = - ½. d) n = 3; l = 2; m = -l; s = - ½. e) n = 2; l = 2; m = -l; s = - ½. 13. Associe a coluna da esquerda com a da direita: 1. 2. 3. 4. 16 número quântico principal número quântico secundário número quântico magnético número quântico spin ( ( ( ( ) subnível ) orientação do orbital ) nível ) rotação do elétron Estão corretas: a) I e II b) II e III c) I e III d) Todas e) Apenas III