PROJETO KALI - 2016 Definições Iniciais: QUÍMICA – AULA 02 Atomística – Modelos Atômicos. Matéria: tudo o que tem massa e ocupa espaço. Qualquer coisa que tenha existência física ou real é matéria. Introdução: Quantas vezes poderemos fatiar uma pizza? Ou até quando é possível amassar uma paçoca? Desde a Antiguidade muitos filósofos refletiam sobre a estrutura da Matéria. Pouco tempo depois dois deles: Demócrito e Leucipo afirmaram que a matéria não pode ser dividida infinitamente, pois em algum momento durante a divisão se chegaria a um corpo que não poderia ser mais dividido, a esse corpo deu-se o nome de ÁTOMO (A= não, TOMO= parte). FIGURA 2 FIGURA 1 Modelos Atômicos: Durante muitos anos vários cientistas, a partir de experimentos e pesquisas, tentaram definir como é a estrutura de um átomo, como ele funciona? Qual sua forma? E foram criados vários modelos descrevendo essa misteriosa partícula. Antes de falarmos sobre os principais modelos atômicos é importante que você tenha em mente que um cientista nunca disse que o outro estava errado, ele só melhorou e descreveu com mais detalhe a forma do átomo que o cientista anterior. O átomo de Dalton Após várias observações experimentais DALTON chegou as seguintes conclusões: JOHN De acordo com Dalton o átomo era semelhante a uma bola de bilhar. O átomo é indivisível; Ele é indestrutível; e É uma esfera maciça e homogênea. Esse modelo ficou conhecido como BOLA DE BILHAR. Não foram só suas experiências que o levaram a tais afirmações, pois elas nada mais são que a mesmas coisas ditas por Demócrito. FIGURA 3 Thomson – Um novo conceito: o elétron. O Pudim de Passas Em 1897 um cientista chamado J.J. THOMSON propõem a existência de uma partícula menor que um átomo, essas partículas ficariam conhecidas depois como elétrons, tal fato foi comprovado com um experimento feito na Ampola de Crookes (mais detalhes ao fim dessa aula). Com a descoberta do elétron o modelo de Dalton já não servia para explicar o átomo, então um novo modelo foi criado. FIGURA 4 De acordo com esse novo modelo, o átomo era uma esfera maciça de carga elétrica positiva e espalhados por toda essa esfera estavam os elétrons, de carga negativa. Esse modelo ficou conhecido como PUDIM DE PASSAS. O átomo de Rutherford Experimento de Rutherford com destaque para o ocorrido com as partículas alfa. RUTHERFORD era um cientista que estudava a radioatividade das partículas, certa vez ele realizou um experimento que consistia no bombardeio de partículas alfa, não se preocupe em saber o que são essas partículas, sobre uma lâmina de ouro e ele percebeu que a maioria atravessava a lâmina, somente algumas voltavam e sofriam desvio. Analisando os resultados ele pôde concluir que os elétrons ficavam em uma região em torno de onde ficavam as partículas positivas e a partir disso definiu duas localizações no átomo: o núcleo e a eletrosfera. Como a cada 10000 partículas alfas mandadas somente um desviava ou retornava ele também afirmou que o raio do átomo era 10000 vezes maior que o raio do núcleo. FIGURA 5 Ao lado, modelo atômico de Rutherford, nele existe um núcleo, formado por prótons e nêutrons (esses não eram conhecidos na época), e em torno dele os elétrons espalhados. Imagine uma bolinha de gude no meio do gramado do estádio Maracanã! Essa é a relação entre o núcleo, sendo a bolinha, e o átomo, sendo o estádio. FIGURA 6 O Modelo Planetário – Rutherford Bohr O Modelo proposto por Rutherford era o mais completo até então, porém não era capaz de explicar como os elétrons se comportavam ao redor do núcleo. Em 1920, um cientista que trabalhou junto com Rutherford chamado de Niels Bohr propôs que os elétrons giravam em torno do núcleo e cada grupo de elétrons tinha um caminho definido, chamado de orbital e em cada orbital um elétron ocupa um local específico. Pela aparência do modelo, ele ficou conhecido como Modelo Atômico Planetário. Por causa da semelhança com o sistema solar este modelo recebeu o nome de Modelo Atômico Planetário. FIGURA 7 Atualmente... Existiram muitos outros modelos atômicos que sempre redirecionaram a ciência para caminho mas os citados aqui são, sem sombra de dúvida, os mais importantes e que explicam de maneira satisfatória, não completa, a estrutura de um átomo. Para finalizarmos o assunto é necessário que você entenda alguns conceitos a seguir: O elétron possui carga negativa; O próton possui carga positiva; O elétron possui massa muito pequena e gira em torno do núcleo; O próton tem massa 1.837 maior que a do elétron e se localiza no núcleo do átomo; O átomo é eletronicamente neutro, tendo a mesma quantidade de prótons e elétrons. NOME Próton Nêutron Elétron SÍMBOLO + p n0 e- MASSA (g) CARGA -24 1,673 x 10 1,675 X 10-24 9,109 x 10-28 +1 0 -1 Curiosidades Experimento de Crookes para descobrir o elétron “A experiência consistia em um tubo de vidro com dois eletrodos em suas extremidades, havia uma abertura pra possibilitar a retirada do ar dentro da ampola criando um vácuo moderado dentro da mesma”. Quando os eletrodos eram submetidos a uma grande diferença de potencial (cerca de 10.000 Volts) surgiu uma luminescência na parede oposta ao cátodo (eletrodo negativo), que recebeu o nome de "Raios Catódicos". Essa luminescência era gerada pelo choque dos elétrons que atravessavam o tubo e se chocavam com a parede de vidro. Observou-se também que quando um anteparo era colocado entre os dois eletrodos formava-se uma sombra no formato do anteparo, demonstrando a trajetória retilínea do raio. Crookes prosseguiu com diversas modificações da ampola a fim de detectar diversas características do feixe luminoso. Ao inserir uma pequena roda de pás ente os dois eletrodos ele pode verificar duas coisas: a primeira era a direção do feixe luminoso. Como a roda girava em direção ao anodo, mostrava que o feixe vinha do catodo. A segunda demonstração é a de que se o feixe podia girar a pá, ele era composto por partículas com massa, e não energia. Para provar a existência de carga nas partículas presentes no raio catódico, uma outra variação do experimento foi feita. Ao se gerar campos com cargas positiva e negativa, um campo de cada lado da ampola, observou-se que o feixe era desviado para o campo positivo. Como as cargas opostas se atraem, provou-se que o feixe possuía cargas negativas.” Texto extraído do site INFOESCOLA Fonte: http://www.infoescola.com/fisica/ampola-de-crookes/ Como estudar esse conteúdo? A teoria desta aula é um pouco complexa se você não assistir a ela pessoalmente, então veja a aula, pois o instrutor irá facilitar o entendimento dela; Leia cada Modelo Atômico com calma e veja se entendeu, caso não compreenda de forma alguma peça ajuda a algum instrutor e tente também usar materiais adicionais, livros da biblioteca são uma boa pedida; Quando estudar a criação de um novo Modelo atômico sempre tenha em mente que ele é aprimorado a partir do anterior, ou seja, um cientista “não diz” que o outro está errado, mas sim fala que sua ideia está incompleta; Dê preferência para o Modelo Atômico Planetário, ele é o modelo mais próximo do verdadeiro formato do átomo e é a partir dele que nossos estudos serão focados nas próximas aulas; Tente fazer os exercícios sem consultar o material para ver se aprendeu, se não conseguir consulte a aula e se mesmo assim tiver dúvida no exercício pergunte para seu professor/instrutor/colega. NÃO DEIXE O EXERCÍCIO DE LADO, FAÇA-O! Bons Estudos! Referências Figura 1: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Pa%C3%A7oca.jpg Figura 2: www.originales.com.br Figura 3: http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/linha%20tempo/John_Dalton/modelo.html Figura 4: http://www.virtual.ufc.br/solar/aula_link/lquim/Q_a_Z/quimica_I/aula_04-3014/01.html Figura 5: http://www.brasilescola.com/quimica/o-atomo-rutherford.htm Figura 6: http://www.feiradeciencias.com.br/sala23/23_MA01.asp Figura 7: http://enciclopediavirtual.vilabol.uol.com.br Bons Estudos! Bons Estudos!