elétron - Leila da Gama

Atomística
Demócrito
Demócrito – 460-370 a.C.
Filósofo grego.
A matéria é formada por partículas
indivisíveis chamadas átomos.
Lavoisier
NADA SE PERDE
NADA SE CRIA
TUDO SE
TRANSFORMA
Dalton
BASEADO NA LEI DE
CONSERVAÇÃO DE MASSA
OU LEIS PONDERAIS
“Bola De Bilhar”
Thomson
J.J.Thomson – 1856-1940
Físico Inglês
Descobridor do elétron
“Pudim de
Passas”
O átomo é composto de elétrons
embebidos em uma região de carga
positiva, como as passas num pudim.
Marie Curie
• Descobriu a
Radioatividade com
Pierre Curie e
Becquerel.
• Descobriu dois
novos elementos
químicos: Rádio e
Polônio.
Ernest Rutherford
• Descobriu que os
átomos radioativos
emitiam partículas
positivas ou
negativas
acompanhadas de
ondas
eletromagnéticas.
1871-1937
Experiência nº1
Em 1911, definiram a
estrutura atômica,
segundo a qual dentro de
cada átomo há um núcleo
com carga elétrica
positiva. Em 1919,
chamaram de próton a
partícula que dá a carga
ao núcleo.
Geiger e Rutherford
Em 1932, James Chadwick (1891-1974) descobriu que
dentro do núcleo existe outra partícula, o nêutron, sem
carga elétrica. Ambas são 100 000 vezes menores que
um átomo.
Experiência nº2
OBSERVOU:
1- A maioria das partículas α
atravessa a lâmina, sem
sofrer desvio.
2- Algumas partículas são
desviadas.
3- Raras partículas não
conseguem atravessar.
CONCLUIU:
O átomo é muito vazio.
Há uma região maciça e
positiva (núcleo).
Niels Bohr
1885-1962
Modelo de Bohr
“Modelo com Níveis de energia”
K
L M
N
O
P Q
)))))))
Núcleo
Eletrosfera
)))
Efeito Fotoelétrico
Fóton
De Broglie
O elétron tem comportamento dualístico,
ou seja, pode comportar-se como onda
(energia) ou como partícula (matéria).
Aplicação: microscópio eletrônico
Nobel de física de 1929.
1892-1987
Werner Heisenberg
PRINCÍPIO DA INCERTEZA
É impossível medir
simultaneamente e com
precisão absoluta a posição e a
velocidade de uma partícula.
A determinação conjunta do
momento e posição de uma
partícula necessariamente
contém erros
ORBITAL
Região do átomo mais
provável de se encontrar o
elétron.
1885-1976
Erwin Schrödinger
Estabeleceu uma equação
matemática para localizar o
orbital do elétron do hidrogênio.
Propôs o experimento
conhecido como “Gato de
Schrödinger” (gato que
pode estar vivo ou morto,
dependendo de um evento
aleatório precedente).
1887-1961
Evolução
Representação de um Elemento Químico
A número de massa
n número de nêutrons
Z
+
número atômico
Átomo neutro: Z = p+ = e
A=p +n
Partículas atômicas
CARGA Em
Coulomb
Relativa
MASSA Em
gramas
Em u
ELÉTRON
(e-)
PRÓTON
(p+)
NÊUTRON
(nº)
- 1,6 x 10-19
+ 1,6 x 10-19
0
-1
+1
0
9,1 x 10-28
1,67 x 10-24
1,67 x 10-24
0,0005
1
1
Isótopos
ISÓTOPOS – São átomos diferentes do mesmo elemento químico! É um
fenômeno natural onde átomos com o mesmo número de prótons têm
diferentes números de nêutrons.
Os isótopos do hidrogênio têm nomes especiais:
Isótopo
1
1
H
2
1
D
3
1
T
N° de
nêutrons
Nome
Zero
Hidrogênio leve ou comum
Um
Hidrogênio pesado ou deutério
Dois
Trítio
Isoeletrônicos
ISOELETRÔNICOS – São espécies químicas diferentes que
apresentam o mesmo número de elétrons.
16S
–2
17Cl
–
18Ar
+
19K
+2
20Ca
são espécies que possuem 18 elétrons (imitação do gás nobre)
Não-metais → tendência: receber e- → formar ânion
Metais → tendência: perder e- → formar cátion
Radioatividade
O que é
É o fenômeno onde núcleos instáveis
emitem partículas e radiação,
transformando-se em outros átomos.
Radiações
Radiações Naturais
Partícula alfa :
4α
2
Partícula beta : -10β
Raio gama : 00δ
+
+
Radiações Artificiais
PARTÍCULAS UTILIZADAS NAS RADIAÇÕES ARTIFICIAIS
PRÓTON : 11p
NÊUTRON : 10n
DEUTÉRIO : 21D
(ITA) Considere as seguintes equações relativas a processos nucleares:
8
3
Li → He + He + x
4
2
4
2
Be + y → Li
8
5
B → 48 Be + z
7
7
3
3
H
→
4
3
1
2 He + w
Ao completar as equações dadas, as partículas x, y, z e w são,
respectivamente:
a) Pósitron, alfa, elétron e elétron.
b) Elétron, alfa, elétron e pósitron.
c) Alfa, elétron, elétron e pósitron.
x Elétron, elétron, pósitron e elétron.
d)
e) Elétron, elétron, pósitron e nêutron.
Leis de Soddy
Primeira lei:
AX →
Z
4α
2
+
Exemplo:
238U
92
→
4α
2
Z-2
A-4Y
+
234Th
90
Leis de Soddy
Segunda lei:
AX →
Z
Exemplo:
14C →
6
0β
-1
0β
-1
+
+
AY
Z+1
7
14N
Meia-vida
É o tempo necessário para que metade do número
inicial de átomos sofra desintegração.
Exemplo
(FUVEST) O decaimento radioativo de uma amostra de Sr-90 está
representado no gráfico a seguir. Partindo-se de uma amostra de 40,0g,
após quantos anos, aproximadamente, restarão apenas 5,0g de Sr-90?
a) 15.
b) 54.
c) 84.
d) 100.
e) 120.
Meia-vida = 28 anos
40 g → 20 g → 10 g → 5 g
3 x 28 = 84 anos
Fusão e Fissão
FUSÃO: é o processo de colidir dois átomos propositalmente para formar um
terceiro, mais pesado.
2 H
1
+
3 H
1
→
4 He
2
+
1 n
0
+ ENERGIA
FISSÃO: é o processo de forçar a divisão de um átomo para formar dois
outros, mais leves.
235 U
92
+
1 n
0
→
142 Ba
56
+
91 Kr
36
+ 3 10n + ENERGIA
Energia Nuclear
Tabela Periódica
H
NÃOMETAIS
GASES NOBRES
METAIS
Estáveis
Camada de valência completa
Tendência: dar elétrons
Formam CÁTIONS
R átomo > R cátion
Tendência: receber elétrons
Formam ÂNIONS
R átomo < R ânion
DIVISÕES DA TABELA PERIÓDICA
Grupos ou Famílias
igual
grupo
igual nº
elétrons de
valência
Como reage
Com quem reage
Em que proporção reage
iguais
propriedades
químicas
DIVISÕES DA TABELA PERIÓDICA
Períodos
igual
período
igual nº de
camadas com
elétrons
1º período – muito curto – 2 elementos: H e He
2º período – curto – 8 elementos: Li ao Ne
3º período – curto – 8 elementos: Na ao Ar
4º período – longo – 18 elementos: K ao Kr
5º período – longo – 18 elementos: Rb ao Xe
6º período – muito longo – 32 elementos: Cs ao Rn
7º período – incompleto
RAIO ATÔMICO
É a distância que vai do núcleo do átomo até o seu
elétron mais externo.
RAIO ATÔMICO
RAIO IÔNICO
RAIO do cátion < RAIO do metal
a ausência de um ou vários elétrons diminui a força elétrica
de repulsão mútua entre os elétrons restantes, provocando a
aproximação dos mesmos entre sí e ao núcleo positivo do
átomo, resultando um raio iônico menor que o atômico.
RAIO do ânion > RAIO do não-metal
o excesso de carga elétrica negativa
obriga o afastamento dos elétrons
entre sí para restabelecer o
equilíbrio das forças elétricas, de
modo que o raio iônico é maior que o
atômico.
EXEMPLO
11Na
+1
, 12Mg+2 , 13Al+3 , 9F1- , 8O2- , 10Ne0
As espécies que apresentam, respectivamente,
maior e menor raio são:
(A) 11Na+1 e 13Al+3
(B) 10Ne0 e 8O2(C) 12Mg+2 e 13Al+3
(D)
X 8O2- e 13Al+3
(E) 10Ne0 e 9F1-
POTENCIAL DE IONIZAÇÃO
Energia necessária para arrancar 1⎯e de um átomo no estado
gasoso. Os gases nobres tem valores máximos.
É inversamente proporcional ao raio.
X(g) → X+(g) + 1 e-
POTENCIAL DE IONIZAÇÃO
Eletronegatividade
“fome por elétrons”.
Valores elevados para os não-metais e baixos para os metais. Os
gases nobres possuem valores nulos.
CARÁTER AMETÁLICO – mede a facilidade em receber elétrons e
formar ânion.
Eletronegatividade
Eletropositividade
CARÁTER METÁLICO – mede a facilidade em perder elétrons e
formar cátions. Está relacionada à reatividade dos metais.
Os GN têm valores nulos.
Eletroafinidade
Eletroafinidade ou afinidade eletrônica:
energia liberada pelo átomo quando ele recebe um elétron.
É definida para os não-metais.
Não inclui os gases nobres.
X + 1 e− → X−
Densidade
Relação entre massa e volume.
Mede a compactação da substância simples.
Ponto de fusão e ebulição