Terceira aula de química Nome: Laísa 24/04/2017 O modelo atômico de Thomson • Foi proposta em 1898 pelo físico inglês Joseph John Thomson. • Ele derrubou a teoria da indivisibilidade do átomo proposta por John Dalton. • Confirmou e provou a existência de elétrons (partículas com carga elétrica negativa) no átomo. • Teve como base o tubo de Crookes, criado pelo físico e químico inglês Sir William Crooks. • Apresenta dois eletrodos (polo) de metais, nas extremidades. • Quando um gás rarefeito (pouco denso), em baixa pressão, é submetido a uma alta tensão elétrica, produz um feixe de luz (composto por cargas elétricas) que parte do polo negativo (cátodo) em direção ao polo positivo (ânodo). • Essas partículas negativas foram denominadas de elétrons. Considerações propostas pelo modelo atômico de Thomson: o O átomo é uma esfera, mas não maciça; o Como o átomo apresenta elétrons, que possuem cargas negativas, logo, deve apresentar partículas positivas para que a carga final seja nula; o Os elétrons não estão fixos ou presos no átomo, podendo ser transferidos para outro átomo em determinadas condições; o Associou o seu modelo a um pudim de passas. O modelo atômico de Rutherford • Em 1911, o cientista Ernest Rutherford apresentou à comunidade científica o seu modelo atômico. • Foi o terceiro na história da Atomística. • Foi considerado o modelo que estimulou toda a evolução do conhecimento sobre o átomo. • O seu modelo iniciou-se a partir do estudo das propriedades dos raios X e das emissões radioativas. Experimento realizado por Rutherford Características do modelo atômico de Rutherford • Também é chamado de modelo do sistema solar. Átomo de Hidrogênio por Niels Bohr • Complementou o modelo de Rutherford. • O hidrogênio é o átomo mais simples que existe: seu núcleo tem apenas um próton e só há um elétron orbitando em torno desse núcleo. Bohr propôs alguns “postulados”: o O elétron gira em torno do núcleo em uma órbita circular, como um satélite em torno de um planeta. o Enquanto estiver em uma de suas órbitas permitidas, o elétron não emite nem recebe nenhuma energia (órbitas estacionárias). o Quando um elétron muda de órbita o átomo emite ou absorve um "quantum" de energia luminosa. Números químicos • Número atômico (Z): é o número de unidades de carga positiva (prótons) do núcleo do átomo. Elemento químico é um conjunto de átomos de mesmo número atômico. Número atômico (Z) Elemento químico • Número de massa (A): número de prótons somado ao número de nêutrons de um átomo. A=Z+N • Isótopos: átomos que apresentam o mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A) são isótopos de um mesmo elemento químico. Distribuição eletrônica • A eletrosfera, onde se localiza os elétrons, pode ser divida em 7 camadas eletrônicas que são representadas, na devida ordem (de dentro para fora), pelas letras maiúsculas K, L, M, N, O, P e Q. • O que é camada de valência? Nível de energia Camada Número máximo de elétrons 1º K 2 2º L 8 3º M 18 4º N 32 5º O 32 6º P 18 7º Q 8 Diagrama de Pauling Diagrama de Pauling Exemplos: Tabela periódica • Relação completa de todos os elementos químicos conhecidos. • São organizados em ordem crescente de seus números atômicos (Z). • 7 linhas, chamadas de períodos. • 18 colunas, chamadas de grupos ou famílias. • Os elementos de um mesmo período têm como característica possuir o mesmo número de níveis eletrônicos. • Os elementos de uma mesma família têm como características apresentar o mesmo número de elétrons na camada de valência e exibir propriedades químicas e físicas semelhantes. Tabela periódica moderna A tabela pode ser dividida em dois grandes grupos de elementos: os representativos e os de transição. o Elementos representativos: ocupam as colunas 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 e 18. A camada de valência desses elementos apresenta o subnível s ou p. Externa o Elementos de transição Interna o Elementos de transição externa: estão situados nas colunas de 3 a 12 e têm o subnível d como o mais energético. o Elementos de transição interna: são representados em linhas separadas na Tabela Periódica. Esses elementos deveriam ocupar conjuntamente o 6º e o 7º períodos da coluna 3. Apresentam o subnível f como o mais energético. Estado Físico dos elementos • Metais apresentam brilho característico, são bons condutores térmicos e elétricos. • Ametais possuem propriedades opostas às dos metais. • Gases nobres apresentam baixíssima reatividade química e é quase rara a ligação desses elementos com outros. Em temperatura ambiente são gasosos. Algumas famílias importantes: Propriedades periódicas • Raio atômico: é a distância entre o centro do núcleo de um átomo e a camada mais externa da eletrosfera (camada de valência). • Potencial de ionização ou energia de ionização: é a energia necessária para retirar um ou mais elétrons do nível mais externo de um átomo. • Eletronegatividade: é a representação da tendência de um átomo atrair elétrons em uma ligação química. Obs: não se define eletronegatividade para os gases nobres, pois os mesmos não precisam receber elétrons, pois possuem a camada de valência completa. Questão 1: (PUC Minas) Considere os elementos: B, Al, C, Si. Sobre ele é CORRETO afirmar: a) O Al possui o maior caráter metálico b) O B apresenta o maior raio atômico. c) O C é o átomo menos eletronegativo. d) O Si apresenta a maior energia de ionização. Referências • Apostila Bernoulli. Editora Bernoulli, 2014. • DIAS, Diogo Lopes. "Modelo atômico de Thomson"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-atomo-thomson.htm>. Acesso em 21 de abril de 2017. • DIAS, Diogo Lopes. "Modelo atômico de Rutherford"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-atomorutherford.htm>. Acesso em 21 de abril de 2017. • Ciências da natureza: química / Amadeu Moura Bego, organizador. – [2. ed.] – São Paulo: Cultura Acadêmica, 2016. (Cadernos dos cursinhos préuniversitários da Unesp; 5)