Apresentação do PowerPoint - IQ-USP

ORIGEM DOS ELEMENTOS
ESTRUTURA ATÔMICA
1s
1s
2s
2p
3s
3p
4s
3d
4p
5s
4d
5p
6s
5d
6p
7s
6d
4f
5f
s-block elements
p-block elements
d-block elements ( transition metals)
f-block elements (lanthanides 4f and actinides 5f)
118 Elementos
90 elementos
naturais
28 artificiais
Elementos 94-96 isolados
em quantidades
apreciáveis
Origem dos Elementos
Teoria do Big - Bang
Explosão
Primordial
Atração Gravitacional
H
He
H
He
Estrelas
4H
He
Envelhecimento
3He
C
Supernova
Conversão H → He nas Estrelas T< 107K
(Ciclo de Prótons)
1H
1H
ν,β+
2H
3He
1H
γ
23He → 4He + 21H
41H →
4He
Reações de Formação de He (T>107 K)
3He
+ 4He →
7Be
7Li
+β→
7Be
7Li
+ P → 24He
+γ
Supernova
Estrela
+
Espalhamento de Matéria
Espalhamento de Matéria
Nebulosa
+
H
Novas Estrelas
+
Planetas
ETA CARINAE
NEBULOSA DE ORION
460-371 AC
Demócrito
ÁTOMO
Unidade Fundamental da Matéria
Platão/Aristóteles
NO ATOM
JOHN DALTON (1766-1844)
Teoria Atômica de Dalton (1803)
1- Matéria formada por átomos (elementos).
2- Átomos são indestrutíveis e imutáveis.
3- Cada elemento é caracterizado pela sua massa.
4- Elementos combinam-se em razões de
números inteiros entre sí.
IMPORTÂNCIA:
- Lei da conservação da matéria (Lavosier)
- Lei das proporções definidas (Proust)
- Lei das proporções múltiplas (Dalton)
A+B
A + 2B
AB
AB2
Curiosidade:
Lei Proporções Múltiplas Elaborada Investigando
NO + O
2NO + O
NO2
N2O3
REAÇÕES QUÍMICAS
W. Roentgen:
1895 – Descoberta
dos Raios X
Raios X
Premio Nobel em
Física 1901
Radiação que
atravessa
determinados
materiais
Henry Becquerel:
1896: Radiação de
compostos de Urânio
“Uranium Rays”
Premio Nobel em
Física 1903
Radiação que
atravessa
determinados
materiais
Desvio ação
campo
magnético
Pierre e Marie Curie
“Uranium Rays”
Condutividade
do ar
Premio Nobel em
Física 1903
Hipótese: Emissão dos raios
de urânio devem ser uma
propriedade atômica, algo da
sua natureza intrínseca
Minério de Urânio
Polônio
Rádio
Marie Curie: Prêmio Nobel
em Química 1911
Rutherford: contribuições significativas na
área da radioatividade
Principais tipos de radiação:
Tubos de Descarga - Ampola de Crookes
Raio Catódico
cátodo
ânodo
Saída para vácuo
JJ Thomson:
Experiências com raios catódicos (1897)
Prêmio Nobel 1906
Placas Carregadas
Determinação da Razão Carga/Massa do Elétron
mv
R=
Bq
(1)
R= raio da trajetória circular
m= massa do elétron
v=velocidade do elétron
B= campo magnético
q=carga do elétron
q
v
=
m BR
(2)
Trabalho exercido sobre o elétron (W)
W = qV
Trabalho
(3)
Energia Cinética
1
mv 2 = qV (4)
2
2qV
v=
m
(5)
Substituindo (5) em (2)
q
2V
= 2 2
m B R
(6)
Robert A. Millikan:
Prêmio Nobel em
Física 1923
Experiência da Gota de Óleo de Millikan
Experiência da Gota de Óleo de Millikan
Raios X
Nebulizador
+
Microscópio
-
= gota de óleo carregada
Ação Gravitacional x Força Elétrica
Carga= nx1,6x10-19C
Carga= nx1,6x10-19C
Curiosidade: Desenho original do
equipamento de Millikan
Thomsom e/m
Millikan e
Valores atuais:
e= -1,60217733x10-19 C
m= 9,109389x10-28 g
Raios Canal: 1886 E. Goldstein
W. Wien(1897):
e/m
Rutherford: Prótons (1908)
Partícula elementar reações
nucleares (1920)
Prótons: Experiências em Tubos de Descarga
Modificados
Próton:
Raios Canal
Carga= nx1,6x10-19 C
m= 1,672623x10-24 g
Nêutrons: J. Chadwick (1932)
m= 1,6749286x10-24 g
Átomo de Thomson: “Pudim de Ameixas”
- -- - - - -- -
CORRETO
+
+
-
- +
+ - +- + -
INCORRETO
Átomo de Thomson: “Pudim de Ameixas”
Ernest Rutherford
Premio Nobel em Química 1908:
Estudos sobre a radioatividade
Experimento de Rutherford/Geiger/Marsden
Átomo de Thomson: o
que seria esperado
Modelo Nuclear de
Rutherford
raio átomo/raio núcleo = 100.000
Número de Massa (A)= nº prótons + nº neutrons
Na= 11p + 12 n= 23
U= 92p + 146= 238
Massa Atômica (Peso Atômico):
Unidades de Massa Atômica (uma)
12C
= 12 uma
1 uma= 1.661x10-24g
partícula
massa (g)
massa relativa
elétron
9.10938x10-28
0.00054858
próton
1.672622x10-24
1.007276
neutron
1.674927x10-24
1.008665
Massa Atômica
Abundância Isotópica
Abundância Isotópica
11B
10B
10B=
19,91%
11B=
80,09%
Espectrometria de Massa
q
2V
= 2 2
m B R
(1)
q= carga
m= massa da partícula
2V m
B2 q
(2)
R2 = k
m
q
(3)
R= k
m
q
(4)
R2 =
V= potencial elétrico aplicado
B= campo magnético
Espectrometria de Massa
Espectrometria de Massa
Abundância Isotópica
22Ne
21Ne
20Ne