Átomo moderno e o Diagrama de Linus Pauling

Átomo moderno e o
Diagrama de Linus Pauling
Vimos que os modelos atômicos evoluem . . .
Os gregos Leucipo e Demócrito
(400 a.C.), propuseram a idéia de
átomo “indivisível”, mas por muito
tempo foram esquecidos.
Se quebrarmos uma amostra de matéria em
pedaços cada vez menores, chegaremos a um
ponto em que não será mais possível dividi-la.
No início e final no do século XIX . .
Modelo de Dalton (1803)
(bola de bilhar)
.
Modelo de Thomson(1897)
(pudim de ameixas)
No início do século XX . . .
Energia (luz)
Modelo de Rutherford(1911)
(planetário)
K
L
M
N
Modelo de Bohr(1913)
Modelo de Sommerfeld(1916)
Modelo de Bohr
A ELETROSFERA
K L M N O P Q
2 8 18 32 32 18 8
A energia do elétron, numa camada é
sempre a mesma.
Só é permitido ao elétron movimentarse na camada.
Quanto mais afastada do núcleo,
maior a energia da camada.
Cada camada de energia possui uma
quantidade máxima de elétrons.
Por que o modelo de Bohr?
Uma carga negativa, colocada em movimento ao redor de
uma carga positiva estacionária, adquire movimento
espiralado na sua direção acabando por colidir com ela. Essa
carga em movimento perde energia, emitindo radiação. Ora, o
átomo no seu estado normal não emite radiação.
Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr expôs uma ideia
que modificou o modelo planetário do átomo.
Modelo de Bohr
?
Ampliação
Feixe de
Luz
Espectro
Descontínuo
AS OBSERVAÇÕES
Bohr estudou espectros de emissão
do gás hidrogênio.
O gás hidrogênio aprisionado numa
ampola submetida a alta diferença
de potencial emitia luz vermelha. Ao
passar por um prisma, essa luz se
subdividia em diferentes
comprimentos de onda e freqüência,
caracterizando um
Espectro luminoso descontínuo.
Modelo de Bohr
AS EXPLICAÇÕES
Os elétrons estão movimentando ao
redor do núcleo em órbitas de energia
FIXA, QUANTIZADA E ESTACIONÁRIA
(AS CAMADAS).
Ao receber energia, o elétron salta para
uma camada mais externa (mais
energética), ficando num estado
EXCITADO.
Ao retornar para uma camada menos
energética, libera parte da energia
absorvida na forma de ondas
eletromagnética (LUZ), que pode ser
visível, ou não.
Modelo de Sommerfeld
OS SUBNÍVEIS
Para átomos com mais de um
elétron, ao se ampliar as raias
luminosas, subdivisões apareciam,
caracterizando que o elétron, ao
retornar para a camada, não voltava
exatamente para a camada, mas
para bem próximo dela, emitindo
ondas eletromagnéticas com
energias bem próximas umas das
outras.
Os átomos multieletrônicos devem
possuir subcamadas ou subníveis de
energia, caracterizados por órbitas
elípticas, além das circulares,
segundo o modelo de Bohr.
Modelo Atômico atual
- Heisenberg
- Schrödinger
- Louis de Broglie
Modelos de orbitais.
Modelo atômico atual (orbital, 1924)
Problemas com do Modelo de Bohr
• Louis de Broglie: Dualidade da Matéria
Toda e qualquer massa pode se comportar como onda.
• Heisenberg: Princípio da Incerteza
É impossível determinar ao mesmo tempo a posição e
a velocidade do elétron.
• Schrödinger: Orbitais
O elétron, como onda, pode ser encontrado ao redor do núcleo
em regiões de máxima probabilidade (orbital).
Modelo atômico atual
(modelo de orbitais)
Em cada orbital só há, no máximo, 2
elétrons, representados por meia-seta
para cima e meia-seta para baixo
(spins). Os elétrons obrigatoriamente
têm de possuir spins opostos.

Modelo atômico atual
(principais orbitais)
s
2
p6
d 10
f 14
FORMAS MUITO COMPLEXAS
Modelos atômicos para o carbono, por exemplo
2s2
2px1
1s2
L
K
2py1
Atual(orbitais)
Bohr
Modelo atômico atual
(orbitais: subníveis e níveis ou camadas)
Os orbitais se combinam formando os subníveis.
Os subníveis se combinam formando os níveis ou as camadas.
PARA COLOCAR OS SUBNÍVEIS EM ORDEM CRESCENTE
DE ENERGIA NAS CAMADAS UTILIZAMOS O DIAGRAMA DE
LINUS PAULING
Modelo atômico atual
1s
(Diagrama de Linus Pauling)
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d
7s 7p
Coloca os subníveis em ordem crescente de energia.
1s
2s 2p
Diagrama de Linus Pauling
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
Ferro, 26 elétrons na sua eletrosfera.
CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA DO FERRO
1s 2s 2 p 3s
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d
7s 7p
6
2
2
...
6
3 p 4s
 
2
  
2
3d
6


...

1s
2s 2p
Diagrama de Linus Pauling
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
Cobre, 29 elétrons na sua eletrosfera.
(...
s d sd
2
9
1
10
?)
CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA DO COBRE
2
6
2
2
1s 2s 2 p 3s . . .
9
. . . 3 p 6 4s 2
3d
6s 6p 6d
 
       
7s 7p

        
4s
1
3d 10
Subníveis de energia e Tabela Periódica
Subníveis de energia e Tabela Periódica
Ainda sobre o átomo moderno . . .
1. O nêutron foi descoberto em
1932 pelo físico inglês Chadwick.
2. Saliente-se que apesar de superado,
em várias ocasiões, por sua
simplicidade, adotaremos o átomo de
Bohr para os estudos de química..
3. Em geral, considera-se o átomo
constituído de prótons, elétrons e nêutrons.
Sabe-se, porém, que o núcleo atômico é
formado por outras subpartículas..