A06 – Modelos Atómicos 1 Os modelos atômicos são modelos estruturados para representar o átomo, a filosófica unidade indivisível de toda a matéria. Desde a época dos antigos gregos, com Leucipo e Demócrito, esse conceito já era discutido. Os modelos atômicos que foram surgindo pela história, e seus fundamentos são: A) Modelo atômico de Dalton Os postulados do modelo atômico de Dalton são: átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes entre si; átomos de um mesmo elemento possuem propriedades iguais e de peso invariável; átomo é a menor porção da matéria, e são esferas maciças e indivisíveis; nas reações químicas, os átomos permanecem inalterados; na formação dos compostos, os átomos entram em proporções numéricas fixas 1:1, 1:2, 1:3, 2:3, 2:5 etc.; o peso total de um composto é igual à soma dos pesos dos átomos dos elementos que o constituem. O modelo atômico é, portanto: Esférico Maciço Indivisível Indestrutível Conhecido como: Bola de Bilhar B) Modelo atômico de Thomson O modelo de Dalton não considerava a natureza elétrica dos átomos, descoberta no estudo dos Raios Catódicos. O experimento: Foram disparadas cargas elétricas em tubos rarefeitos (ar naturalmente não conduz eletricidade, mas um ar rarefeito, sim) com um obstáculo e um molinete (peça móvel semelhante à uma turbina) Como houve uma sombra formada a partir do obstáculo, concluiu-se que os raios se propagam em linha reta. O feixe de raios é capaz de girar um molinete dentro do tubo, sendo, portanto formado por partículas. Sob ação de um campo eletromagnético (um imã colocado no experimento), o feixe sobre desvios para o lado positivo, logo, é negativo.·. Concluiu-se que: O feixe é constituído de partículas negativas denominadas elétrons O modelo atômico é, portanto: Maciço Esférico Elétrons incrustados (parte negativa) A massa é positiva Apelido: Pudim de passas C) Modelo atômico de Rutherford O experimento de Rutherford, que acreditava na teoria de Thomson, foi uma maneira acidental de provar que o modelo atômico antigo estava errado. Experimento: Foi colocada uma substância radioativa dentro de uma caixa de chumbo (que impede a dispersão de radioatividade) com apenas um microburaco direcionando os feixes de partículas alfa (positivos) para uma finíssima folha de ouro Observações: A maioria das partículas alfa ultrapassa a lâmina sem sofrer desvios Algumas partículas sofrem desvios de característica repulsiva Algumas partículas colidem em algo e retrocedem Conclusões: O átomo apresenta espaços vazios (que deixaram as partículas alfa passarem) Há uma região pequena e positiva no átomo (que repulsou as partículas) Há uma região pequena e maciça no átomo (que colidiu com as partículas) Modelo atômico: É dividido em duas partes: Núcleo: Pequeno e maciço (denso) formado por prótrons e nêutrons, sendo, portanto, positivo. Eletrosfera: Grande e quase vazia, formada por elétrons circundando o núcleo, sendo, portanto, negativa Estrutura Atômica: A) Partículas fundamentais Novo conceito de elemento químico: Espécie química que apresenta quantidades iguais de prótons e elétrons, sem haver combinação Há um equilíbrio de cargas, logo , p = e B) Íons: Espécie em desequilíbrio elétrico, provocado pela perda ou ganho de elétrons em um átomo, logo p ≠ e Perda de e = Cátion (Positivo) (Representado com um sinal de + ) Ganho de e = Ânion (Negativo) (Representado com um sinal de - ) C) Número Atômico (Z): Identifica o elemento Químico, é igual ao número de prótons [Z = p] Número de Massa (A): Corresponde à soma de prótons e nêutrons, diferencia os isótopos. A = p + n. Obs. O número de prótons ou Z é sempre o de menor valor Representação comum de átomos e íons. Relações de Igualdade Principais casos de isotopia: A) Hidrogênio ¹H¹ = Hidrogênio ²H¹ = Deutério (Água pesada, encontrada no fundo de mares profundos) ³H¹= Trítrio, trício ou tritério (Radioativo) B) Carbono 12C6 = Mais comum 13C6 14C6 = Idade dos fósseis Outras relações de igualdade: Alotropia: Capacidade de um elemento químico formar duas ou mais substâncias simples diferentes Exemplos: Oxigênio: Gás oxigênio (O2) e Ozônio (O 3) Espécies Isoeletrônicas: São espécies químicas que possuem a mesma quantidade de elétrons.