A história do átomo

“Eurivaldo”
Euri (p/os amigos)
Val (p/ os inimigos)
Do (p/ todo mundo)
Minha formação
Universidade
alemã de
Waiz Futherr
Oi, eu sou o
Bisquit .
E,eu sou o
Panetone
A química estuda
a matéria e suas
transformações
Matéria é tudo que
tem massa e ocupa
determinado volume
(tudo - som e luz )
Matéria
Objeto
Corpo
Toda matéria que o homem
conhece é feita por átomos...
(tabela periódica)
Mas afinal , o que são os
átomos???
“Não divisível”
“Unidade formadora da matéria”
(Quebra cabeça do criador)
História dos átomos
Parte 1
Modelos atômicos
não
quânticos
A história do átomo
(e seus teorizadores)
A evolução do modelo atômico se deu
paralelamente ao avanço tecnológico e
se ainda hoje nós não chegamos ao
“modelo atômico perfeito” com certeza
estamos bem a frente das teorias de
Lêucipo e Demócrito , ou da “bola de
bilhar” de Dalton ...
1° modelo atômico (1808)
Átomo contínuo,maciço,
descargado, indivisível.
“Átomos do mesmo elemento
têm a mesma massa.”
William Crooques (1886)
Criou o tubo de raios catódicos (tubo c/ gás
em baixas pressões e voltagem
elevadíssima) que deu um impulso ao
estudo atômico e possibilitou a descoberta
do ELÉTRON (e-)
Óia Euri,isso aí
parece uma
televisão...
Thomson (1897)
Propôs (a partir de Crookes)que a massa
do átomo seria devido,quase que
totalmente,às cargas (+) ,estas espalhadas
uniformemente , por toda uma esfera
formando uma massa compacta e uniforme
. Na sua superfície estariam os elétrons.
Pudim de passas
átomo cargado ,
maciço e indivisível
Eugene
Goldstein(1900)
Descobriu os prótons ,
partículas 2000 vezes
mais pesadas que os
elétrons , nucleares , e
cargadas positivamente.
Rutherford (1908)
Bombardeou uma finíssima folha
de ouro com partículas alfa (+),
liberadas em processos
radioativos e verificou que a
maioria das partículas
atravessava a folha de ouro sem
se desviar, enquanto algumas
poucas eram desviadas ou
violentamente rebatidas.Propôs
um novo modelo atômico.
Rutherford(1908)
Átomo = sistema solar ,
formado por duas regiões
,núcleo(+) e eletrosfera(-)
,descontínuo .
A matéria é
descontínua(vazio).
Chadwich (1932)
Descobriu os nêutrons
,partículas sem carga ,
nucleares,aos quais
foram atribuídos a
estabilidade do núcleo.
Os átomos são feitos de 3
partículas subatômicas
•Próton (carga +1, massa =1)
•Nêutrons (carga 0 , massa = 1)
•Elétron(e-) (carga-1,massa=1/2000)
Nota: Os
valores citados
são relativos.
Na verdade
me=9.10-27g
mP=1,6.10-23g
Qe,P=1,6.10-19C
O núcleo possui
raio de 10.000 a
100.000 vezes
menor que a
eletrosfera
Ciranda dos átomos
Dalton ficou sem carga
Com sua bola de bilhar
Thomson com pudim de passas
Fez Dalton se carregar
Rutherford ficou vazio
Como sistema solar
Hoje tem dualidade
Órbitas para quântizar
Vejamos
agora
algumas
informações
importantes
• Admite-se que a estabilidade
nuclear esteja ligada a relação
N/P
• O “H” é o único átomo estável
sem nêutrons
• Do 2He ao
20Ca
a relação
N /P = 1
• Quanto maior N/P de um
átomo , + instável ele será
• O n° de prótons de um átomo ,
determina quem ele é ,também é
chamado de n° atômico
(representado pela letra Z na tabela).
Z=N°prótons=n°atômico(Rg atômico)
N = N° de nêutrons
A=N°de massa = prótons + nêutrons
A=Z+N
( azno )
“A” representa ,numericamente,a
massa aproximada do átomo
• O n° atômico é representado abaixo
e a esquerda do elemento,e seu n° de
massa acima a esquerda ou a direita
do elemento , Ex: 11H
ou 1H1 .
Elemento - É o conjunto de átomos c/
o mesmo n° atômico.
•Os e- não participam do n° de massa
pois são o “pum” do átomo ( massa).
• Durante as reações químicas ,o
núcleo não se altera , somente os
elétrons.
Isótopos (“mesmo lugar” na tabela)átomos c/ o mesmo N°de prótons
( mesmo elemento ),e n° massa .A
maioria dos elementos tem 2 ou+
isótopos.Ex: 11H , 21H , 31H .
(leve,deutério,trítio)(As 12 H2O)
21 elementos possuem isótopo único
Isótonos–átomos c/ n° de nêutrons =.
Isóbaros – átomos c/ n° de massa =.
Isoeletrônicos-átomos c/ = n° de e-.
Na tabela periódica os átomos são
demonstrados em sua forma neutra
(mesmo número de e- e de prótons) ,
porém , em muitas situações os átomos
ganham ou perdem e-, tornando-se íons.
Como o e- é negativo, ao perder e- o
átomo torna-se positivo , e ao ganhar etorna-se negativo. (Ex : Fe2+, H1+...)
Íon positivo (Cátion)
Íon negativo ( Ânion)
Íons importantes
H0 , H+
• Fe2+ e o Fe3+
• Cu0 , Cu2+
0
3+
6+
• O Cr , Cr , Cr
Obs1:Quando o átomo perde 1e= íon monovalente , 2e- bi ,etc...
Obs2:Há íons simples e compostos
Você sabia ...
Que os caminhões , aviões ,
carros de fórmula 1 possuem
“fio terra” p/ descarga de eacumulados?
Os relâmpagos são gerados à
partir de moléculas de ar
ionizadas.
Átomo quantizado
•Elétron como partícula/onda
(dualidade);
•Elaborado por uma cúpula de
cientistas;
•Elétrons situados em regiões
prováveis da eletrosfera (orbitais)
(Heisenberg/incerteza);
•Importante é a energia dos e-;
•Quantizado.
Niels Bohr (1913)
• Elétrons em órbitas constantes
(Camadas ou níveis e subníveis)
• Cada nível tem um valor de energia
(quanto+afastado do núcleo>a energia e-)
• Elétrons s/ alteração espontânea de níveis;
• Um e- só muda de camada por aumento
(excitação) ou diminuição de energia do
mesmo (emissão de luz ou UV);
• A diminuição de energia de um e- se dá
de forma descontínua(Quântun/fóton);
•Elevada estabilidade nuclear.
Em 1916 , Linus
Pauling elaborou
um diagrama
representativo da
ordem crescente
de energia dos
níveis e subníveis
de energia dos
elétrons de um
átomo.
Diagrama de Linnus
Pauling
1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
3d10
4s2
4p6
4d10
5s2
6s2
5p6
6p6
5d10
6d10
(P/ conhecermos a
energia dos e- dos
átomos )
4f14 Os nºs grandes são a camada
5f14
(1,2,3,4,5,6,7 ou
K,L,M,N,O,P,K)
As letras são os subníveis
(s,p,d,f ou 0,1,2,3)
7s2
Os nºs pequenos são nºs de enos subníveis.
• P/ fazer a distribuição eletrônica de
um íon , retira-se ou acrescenta-se os
elétrons na última camada / nível,
também chamada de camada de
valência. Se a”CV” tiver
subníveis,retira-se e- do + energético.
• Átomos no “estado fundamental”
têm os e- com menor
energia.(configuração normal)
• Átomos excitados possuem
configuração  do estado fundamental.
• Íons têm sobra ou falta de e- em
relação ao átomo neutro.
Propriedades
químicas dos
elementos
dependem
Configuração
eletrônica
na “CV”
A partir da
configuração
pode-se
perguntar muitas
coisas no
vestibular.
Cuidado com a
configuração “em camadas”
• Configuração e orbitais
e- buscam orbitais vazios c/spin =
(Hund)
• Configuração
e n° magnético
• Orbitais e spin
Num átomo 2e- nunca terão
os 4 n°s quÂnticos iguais
(Pauli)
• Configurações irregulares
O que são?
Número Quântico Beleza
Enquanto o “n” de 1 a 7 me dizer
O número quântico principal
Mostrando o nível legal
O “L” me mostra com s,p,d,f,
O subnível orbitário
Do número quântico secundário
Estudando coisa pra chuchu
O “m” é o número magneticú
Vou mostrar ,
Que com o Spin –1/2
O orbital não está cheio
Outros colaboradores p/ o
desenvolvimento do modelo atômico
•1924 – Luis de Broglie –”O e- se comporta
como partícula e onda (dualidade).
•1926 –Schrodinger,princípio da incerteza;
•1931 – Dirac confirmou existência das
anti partículas abrindo caminho p/ estudos
no campo do teletransporte , holografia ,
computadores quânticos , supercondutores
, e outros ...
•1937 – Confirmação de mais 8 partículas
subatômicas .
Fórmulas importantes
• Cavendish relacionou a frequência (f)
de onda emitida por um
átomo excitado e o seu tamanho (Z).
f=3/4R (Z-1)2
• Relação entre comprimento de onda (),
(f) , e velocidade de propagação ()
 = . f
• Relação entre massa de uma partícula,
sua  e  (comportando-se como onda).
 = h / m. 
• Energia de um e- emitido (fóton) E = h.f
Dalton
Rutherford
1%
0%
% em massa dos
elementos no universo
1%
% em massa dos elementos na
atmosfera
Hidrogênio
1%
Hélio
37%
3,00%
18,60%
Nitrogênio
Oxigênio
60%
Oxigênio
Neônio
outros
Carbôno
78,40%
outros
% em massa dos elementos no planeta
13,00%
7,00%
15,00%
Silício
Oxigênio
Ferro
30,00%
35,00%
% em massa dos elementos no corpo
humano
7,00%
18,00%
10,00%
Oxigênio
Magnésio
outros
Carbono
Hidrogênio
65,00%
outros
Thomson
Crookes
Geometria dos orbitais
moleculares
py
s
px
pz
Hoje se sabe que
matéria nada mais
é que energia
acumulada