QUÍMICA EM EJA 1ª FASE PROF. DARLINDA MONTEIRO PROF. YARA GRAÇA CONTEÚDOS E HABILIDADES Unidade II Tecnologia 2 CONTEÚDOS E HABILIDADES Aula 5 Conteúdos Estrutura do átomo Composição do átomo 3 CONTEÚDOS E HABILIDADES Habilidade Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usada nas ciências químicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagens simbólicas. 4 AULA Evolução dos modelos atômicos Os primeiros que imaginaram a existência dos átomos foram os filósofos gregos Leucipo e Demócrito em, aproximadamente, 450 a.C. Segundo eles, tudo seria formado por minúsculas partículas indivisíveis. Daí a origem do nome “átomo”, que vem do grego a (não) e tomo (partes). No entanto, essas ideias não puderam ser comprovadas na época, constituindo-se apenas como hipóteses. Assim, outras teorias tomaram o seu lugar, e o pensamento de que tudo seria composto por átomos ficou esquecido durante uma boa parte da história da humanidade. 5 AULA Mas, no século XIX, alguns cientistas passaram a realizar testes experimentais cada vez mais precisos graças aos avanços tecnológicos. Com isso, não só se descobriu que tudo era realmente formado por minúsculas partículas, mas também foi possível entender cada vez mais sobre a estrutura atômica. Os cientistas usaram as informações descobertas por outros estudiosos para desenvolver o modelo atômico. Dessa forma, as descobertas de um cientista eram substituídas pelas de outros. Os conceitos que estavam corretos permaneciam, mas os que comprovadamente não eram reais passavam a ser abandonados. 6 AULA Assim, novos modelos atômicos foram criados. Essa série de descobertas da estrutura atômica até se chegar aos modelos aceitos hoje ficou conhecida como a evolução do modelo atômico. São quatro as principais teorias atômicas estudadas nessa evolução. 7 AULA Modelo atômico de Dalton Em 1803, Dalton retomou as ideias de Leucipo e Demócrito e propôs o seguinte: “A matéria é formada por átomos, que são partículas minúsculas, maciças, esféricas e indivisíveis.” 8 AULA Esse modelo fazia uma analogia à estrutura de uma bola de bilhar. Todos os átomos seriam assim, diferenciando-se somente pela massa, tamanho e propriedades para formar elementos químicos diferentes. 9 AULA Modelo atômico de Thomson Por meio de um experimento com uma ampola de Crookes (um tubo de vidro fechado com um eletrodo positivo e um negativo onde se colocavam gases em pressões baixíssimas e submetidos a altas voltagens), Thomson descobriu que existiam partículas negativas que compunham a matéria. Isso significava que o modelo de Dalton estava errado porque o átomo seria divisível, tendo em vista que ele teria partículas ainda menores negativas chamadas de elétrons. 10 AULA Visto que o átomo é neutro, cargas positivas também deveriam existir. Assim, J. J. Thomson propôs o seguinte em 1898: “O átomo é constituído de uma partícula esférica de carga positiva, não maciça, incrustada de elétrons (negativos), de modo que sua carga elétrica total é nula.” 11 AULA O modelo atômico de Thomson parecia com um pudim ou bolo de passas: 12 AULA Modelo atômico de Rutherford Em 1911, o físico neozelandês Ernest Rutherford realizou um experimento em que ele bombardeou uma finíssima lâmina de ouro com partículas alfa (α) emitidas por uma amostra de polônio (material radioativo) que ficava dentro de um bloco de chumbo com um pequeno orifício pelo qual as partículas passavam. Por meio dos resultados desse experimento, Rutherford percebeu que, na verdade, o átomo não seria maciço como propôs os modelos de Dalton e Thomson. 13 AULA Veja o que ele propôs: “O átomo é descontínuo e é formado por duas regiões: o núcleo e a eletrosfera. O núcleo é denso e tem carga positiva, ou seja, é constituído de prótons. A eletrosfera é uma grande região vazia onde os elétrons ficam girando ao redor do núcleo.” 14 AULA O modelo atômico de Rutherford fazia uma analogia ao sistema solar. Em 1932, o cientista Chadwick descobriu a terceira partícula subatômica, o nêutron. Dessa forma, o modelo de Rutherford passou a ter os nêutrons no núcleo junto aos prótons, ficando assim: 15 AULA Modelo atômico de Rutherford-Bohr Esse modelo recebeu esse nome porque, em 1913, o cientista Niels Bohr (1885-1962) propôs um modelo que se baseou no de Rutherford, apenas o aprimorando. Entre seus principais postulados, temos o seguinte: “Os elétrons movem-se em órbitas circulares, e cada órbita apresenta uma energia bem definida e constante (nível de energia) para cada elétron de um átomo.” 16 AULA Essas camadas eletrônicas ou níveis de energia passaram a ser representadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q, respectivamente, no sentido da camada mais próxima ao núcleo para a mais externa. 17 DINÂMICA LOCAL INTERATIVA 1. O primeiro modelo científico para o átomo foi proposto por Dalton em 1808. Este modelo foi comparado a: a) Uma bola de tênis. b) Uma bola de futebol. c) Uma bola de pingue-pongue. d) Uma bola de bilhar. e) Uma bexiga cheia de ar. 18 DINÂMICA LOCAL INTERATIVA 2. Relacione os nomes dos cientistas e filósofos apresentados na coluna à esquerda com suas descobertas na coluna à direita: a) Demócrito ( ) Descobridor do nêutron. b) Thomson ( ) Seu modelo atômico era semelhante a uma bola de bilhar. c) Rutherford ( ) Seu modelo atômico era semelhante a d) Dalton um “pudim de passas”. e) Chadwick ( ) Foi o primeiro a utilizar a palavra átomo. ( ) Criou um modelo para o átomo semelhante ao Sistema Solar. 19 AULA Partículas fundamentais do átomo Prótons, nêutrons e elétrons. 20 AULA História da descoberta do átomo O elétron foi a primeira partícula a ser descoberta.,porém, somente em 1856 é que foi comprovada a existência do elétron no átomo. Os responsáveis por esta descoberta foram os cientistas Geissler e Crookes que usaram um tubo de raios catódicos em que, ao se aplicar uma d.d.p (diferença de potencial) muito alta, era possível ver um feixe de luz (raios catódicos) que ia na direção do polo positivo. 21 AULA Visto que cargas opostas se atraem, em 1897, J. J. Thomson (1856-1940) provou que esse feixe ordenado era composto de partículas subatômicas que tinham uma carga elétrica negativa e recebeu o nome de elétron (termo que tem origem no grego élektron). 22 AULA Prótons (p) O próton foi segunda partícula a ser descoberta. Esse fato ocorreu em 1904, pelo cientista Ernest Rutherford (18711937) e sua equipe de trabalho. Eles usaram um tubo parecido com o tubo de raios catódicos, porém o gás que o preenchia era o gás hidrogênio e observaram um feixe que ia no sentido do polo negativo. Assim, foi comprovada a existência na estrutura do átomo de partículas positivas, que foram denominadas prótons (p), que vem do grego prôtos, que significa “primeiro”. 23 AULA Essa partícula permanece no núcleo do átomo e só sofre mudança em reações nucleares de fusão ou fissão. Ela tem intensidade de carga elétrica igual à do elétron, porém com sinal oposto. Em 1932 o físico inglês James Chadwick, descobriu a terceira partícula fundamental, que por ter carga nula foi chamada de nêutron. O nêutron e próton fazem parte do núcleo do átomo 24 AULA Prótons, elétrons e nêutrons Obs: •• Número de atômico e igual ao número de prótons •• Número de prótons é igual ao número de elétrons (p=e) •• Átomo neutro 25 AULA a) Qual o número atômico (Z)? b) Qual o número de massa (A) c) Qual o número de prótons? d)Qual o número de elétrons (e)? e) Qual o número de nêutrons? 26 AULA Íons São átomos que perdem ou ganham elétrons durante reações, eles se classificam em ânions e cátions: •• Ânion (íon negativo): átomo que recebe elétrons e fica carregado negativamente. •• Cátion (íon positivo): átomo que perde elétrons e adquire carga positiva. 27 AULA Exemplos Quando o número de prótons, número de elétrons do átomo de neônio? 28 DINÂMICA LOCAL INTERATIVA 1. Um íon de certo elemento químico, de número de massa 85, apresenta 36 elétrons e carga +1. Qual é o número atômico desse íon? a) 35 b) 36 c) 37 d) 49 e) 85 29 DINÂMICA LOCAL INTERATIVA 2. (UFG – GO) O número de prótons, nêutrons e elétrons representados por 138 56 2+ Ba é, respectivamente: a) 56, 82 e 56. b) 56, 82 e 54. c) 56, 82 e 58. d) 82, 138 e 56. e) 82, 194 e 56. 30