Gabaritos Pesquise Linha do tempo Teoria atômica Professores: Tiago Albuquerque Momento Sheldon Exercícios Vídeos Slide produzido e idealizado originalmente por Alinne Borges Editado posteriormente por Tiago Quick Estrutura atômica Teoria atômica Demócrito e Leucipo há mais de 2500 anos atrás Aristóteles compartilhou a foto de Teoria atômica Agora 1932 1922 1911 Á – TO MO Não divisível 1904 Curtir . Comentar . Compartilhar John Dalton em 1808 Olha essa reação: Curtir . Comentar . Compartilhar Ernest Rutherford Em 1911 Alguém tem uma folha de ouro que possa me emprestar?? 1911 Curtir . Comentar . Compartilhar J. J. Thomsom em 1897 Ei... Descobri o elétron!! Curtir . Comentar . Compartilhar Niels Bohr compartilhou a foto de Teoria atômica Curtir . Comentar . Compartilhar *Clique no perfil dos cientistas para visualizar a teoria ou nos anos (à direta na tela) para visualizar a evolução. Curtir . Comentar . Compartilhar 1904 1897 1850 1808 RAÍZES HISTÓRICAS Início Tales de Mileto Demócrito Aristóteles 624 a.C.-546 a.C. O pensador pré-socrático foi o primeiro a defender a unificação da matéria: “Tudo é feito de uma única substância, a água”. Estava errado, mas sua afirmação deu início ao sonho unificador da ciência 460 a.C.- 370 a.C. Argumentava que se um pedaço de matéria fosse dividido em pedaços cada vez menores, chegar-se-ía, no final, a uma minúscula partícula que não poderia ser mais dividida, mas que teria as mesmas propriedades. Para denominar essa partícula última indivisível da matéria, ele usou a palavra “átomo” que significa “indivisível”. 384 a.C.-322 a.C. Rejeitou a teoria atômica de Demócrito. Para o maior sábio da Antiguidade, o mundo era composto de quatro elementos: terra, água, ar e fogo. Colocou a Terra no centro da cosmologia de Pitágoras – idéia que perdurou até o século XVI EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS John Dalton Início John Dalton Início John Dalton O descobridor da teoria atômica nasceu aqui (Inglaterra), em 5 de setembro de 1766 e morreu em 27 de julho de 1844, em Manchester. John Dalton Daltonismo O daltonismo é uma perturbação da percepção visual caracterizada pela incapacidade de diferenciar todas ou algumas cores. O distúrbio, que era conhecido desde o século XVIII, recebeu esse nome em homenagem ao químico John Dalton, que foi o primeiro cientista a estudar a anomalia de que ele mesmo era portador. Início Você é daltônico? Início Quais os números que estão bordados nas almofadas? Você é daltônico? Início Modelo Atômico de John Dalton Início Modelo Atômico de John Dalton • As ideias de Demócrito permaneceram inalteradas por aproximadamente 2500 anos. • Em 1808, Dalton retomou estas ideias sob uma nova perspectiva: a experimentação. • Baseado em reações químicas e pesagens minuciosas, chegou à conclusão de que os átomos realmente existiam e que possuíam algumas características: • - Toda matéria é formada por diminutas partículas esféricas, maciças, neutras e indivisíveis chamadas átomos. Início Modelo Atômico de John Dalton Modelo da bola de bilhar 1. Toda a matéria é feita de átomos. Estes corpos, indivisíveis e indestrutíveis, constituem as partículas finais da química. 2. Todos os átomos de um determinado elemento são idênticos, não só quanto à massa, mas também quanto às outras propriedades. Átomos de elementos diferentes têm massas diferente e propriedades diferentes. 3. Os compostos de formam pela combinação de duas ou mais espécies diferentes de átomos. Os átomos se combinam na razão de números inteiros pequenos. 4. Os átomos são as unidades das transformações químicas. Uma reação química envolve apenas combinação, separação e rearranjo de átomos. Os átomos não são criados, nem destruídos, nem divididos ou convertidos em outras espécies de átomos durante uma reação química. Início Ampola de Crookes Início Ampola de Crookes Na década de 1850, com a finalidade de estudar a condução de corrente elétrica em gases a baixas pressões, os cientista alemão Geisler e o inglês Crookes desenvolveram um dispositivo denominado tubo de raios catódicos. Tubo de gás à vácuo usado por J. J. Thomson em um dos experimentos realizados para descobrir o elétron. Exposto no museu do laboratório Cavendish. Descoberta do elétron Início Tubo de raios catódicos (A) Os raios catódicos eram normais à superfície do cátodo e sua direção não dependia da posição do ânodo na ampola. Colocando um anteparo que interceptava os raios catódicos, notou o aparecimento de sua sombra na parede da ampola, o que evidencia que os raios catódicos se propagam em linha reta. (B) Interceptando os raios catódicos por meio de um pequeno molinete de mica, Thomson verificou que este entra em movimento de rotação, o que evidencia que os raios catódicos são corpusculares. Descoberta do elétron Início Descoberta do elétron Início (A) Tubo de raios catódicos (B) (A) Os raios catódicos eram normais à superfície do cátodo e sua direção não dependia da posição do ânodo na ampola. Colocando um anteparo que interceptava os raios catódicos, notou o aparecimento de sua sombra na parede da ampola, o que evidencia que os raios catódicos se propagam em linha reta. (B) Interceptando os raios catódicos por meio de um pequeno molinete de mica, Thomson verificou que este entra em movimento de rotação, o que evidencia que os raios catódicos são corpusculares. Raios Catódicos Início Raios catódicos O funcionamento do tubo de um televisor, como o da fotografia ao lado, baseia-se no desvio dos raios catódicos por um campo eletromagnético. Um feixe de raios catódicos é direcionado para uma tela revestida por um material fosforescente, situada na frente do tubo, onde se forma a imagem luminescente. J. J. Thomson J. J. Thomson Sir Joseph John Thomson, também conhecido por J. J. Thomson (Manchester, 18 de Dezembro de 1856 — Cambridge, 30 de agosto de 1940) foi um físico britânico que descobriu o elétron. Início Descoberta do Elétron Descoberta do elétron Em 1887, J. J. Thomson mostrou que as partículas em raio catódico são carregadas negativamente (chamadas elétrons). Provou a afirmação mostrando que o raio pode ser desviado ao se passar entre placas de metais carregados opostamente em um tubo de Crookes. Seus trabalhos sobre eletricidade e magnetismo permitiram que ele recebesse o prêmio Nobel de Física, em 1906, pela descoberta da primeira partícula subatômica: o elétron. Desvio de um raio catódico por um campo magnético. Quando um campo magnético é aplicado, o raio catódico afasta-se da trajetória retilínea normal e segue uma trajetória curva. Início Descoberta do Elétron Descoberta do elétron Com a descoberta dos elétrons, Thomson propôs um modelo de átomo no qual os elétrons e os prótons, estariam uniformemente distribuídos, garantindo o equilíbrio elétrico entre as cargas positiva dos prótons e negativa dos elétrons. Início Modelo atômico de J. J. Thomson Início Modelo atômico de J. J. Thomson Início Modelo do pudim de passas 1. Thomson sugeriu que um átomo poderia ser uma esfera carregada positivamente na qual alguns elétrons estão inscrustados, e apontou que isto levaria a uma fácil remoção de elétrons dos átomos. Descoberta do próton Início Descoberta do próton Em 1886 O físico alemão Eugen Goldstein, usando uma aparelhagem semelhante a de Thomson, Observou o aparecimento de um feixe luminoso no sentido oposto ao dos elétrons. Concluiu que os componentes desse feixe deveriam apresentar carga elétrica positiva. Em 1904, o físico neozelandês Ernest Rutherford, ao realizar um experimento com o gás hidrogênio, detectou a presença de pequenas partículas com carga elétrica positiva, as quais ele denominou prótons (p). Modelo atômico de Rutherford Início Ernest Rutherford Conta-se que Rutherford colhia batata na fazenda de seu pai, na Nova Zelândia, e que, ao receber a notícia de aprovação do seu pedido para trabalhar com J. J. Thomson, na Universidade de Cambridge, teria arremessado para longe a enxada e dito: “Esta foi a última batata que arranquei do solo”. Modelo atômico de Rutherford Início Modelo atômico de Rutherford Início Modelo do sistema planetário Para Rutherford o átomo é constituído por duas regiões distintas: •Uma região central que contém praticamente toda a massa do átomo e apresenta carga positiva, a qual foi denominada núcleo. •Uma região praticamente sem massa envolvendo o núcleo e que apresenta carga negativa, denominada eletrosfera. Rutherford concluiu que, se o átomo é formado por duas regiões e é descontínuo, a matéria também é descontínua. Experimento da folha de ouro Início Experimento da folha de ouro Início Experimento da folha de ouro No experimento, podemos perceber que a maior parte das partículas α atravessa a lâmina com pequena ou nenhuma alteração na sua trajetória e que poucas sofrem desvios. Modelo atômico de Rutherford Início Modelo atômico de Rutherford Início Modelo Planetário (Sistema Solar) • • • • Possui duas regiões: Núcleo e Eletrosfera O núcleo do átomo é denso e tem carga positiva Praticamente toda a massa do átomo se concentra no núcleo A eletrosfera “é um grande vazio” Experimento da folha de ouro Experimento da folha de ouro A experiência foi realizada por dois colaboradores de Rutherford, Hans Geiger e Ernest Marsden e consistiu bombardear uma finíssima lâmina de ouro com partículas α emitidas pelo polônio, um elemento radioativo. Início Experimento da folha de ouro Início Experimento da folha de ouro No experimento, podemos perceber que a maior parte das partículas α atravessa a lâmina com pequena ou nenhuma alteração na sua trajetória e que poucas sofrem desvios. <http://www.youtube.com/watch?v=g31JjD8GY_A&feature=youtube_gdata> Modelo atômico de Rutherford Se no núcleo só tem prótons (partículas de carga positiva), existiriam forças de repulsão que provocariam a fragmentação do núcleo. E por que isso não ocorre Início Descoberta do nêutron Início O nêutron Rutherford passou a admitir a existência, no núcleo, de partículas com massa semelhante à dos prótons, mas sem carga elétrica. Essas partículas serviriam para diminuir a repulsão entre os prótons, aumentando a estabilidade do núcleo. A descoberta do nêutron Durante experiências realizadas com material radioativo, em 1932, o físico inglês Chadwick descobriu essas partículas e as denominou nêutrons. Partículas subatômicas Início Partículas subatômicas Partículas Fundamentais Próton (p+) Nêutron (nØ) Elétron (e-) 1,673 . 10-27 1,675 . 10-27 9,110 . 10-31 Massa/u (repouso) 1,00728 1,00866 5,48579 . 10-19 Massa Relativa 1 ≈1 ≈0 Carga/C (coulomb) +1,602 . 10-19 0 -1,602 . 10-19 Carga Relativa (uec) +1 0 -1 Partícula Massa/kg Identificação e Estrutura Básica do Átomo Início • Podemos identificar e diferenciar o átomo através do seu Número Atômico (Z) e seu Número de Massa (A). • Em consequência, temos: A=Z+n Z=p=e* * Se o átomo estiver neutro. Caso seja um íon, o número de elétrons será diferente A - N° de massa Z – N° atômico p – N° de prótons e – N° de Elétrons n – N° de nêutrons Identificação e Estrutura Básica do Átomo Início • Identifique o número atômico,número de massa, número de prótons, elétrons e nêutrons dos elementos a seguir: a) 7 3Li h) 40 20Ca b) 23 11Na i) 12 6C c) 39 19K j) 14 7N d) 24 12Mg k) 35Br e) 16 8O l) 13Al f) 19 9F m) 32 16S g) 17Cl 35 80 27 Exercícios Início Questão 1 Relacione o nome dos cientistas às alternativas a seguir. •Demócrito •Dalton •Thomson •Chadwick •Rutherford a) b) c) d) e) É o descobridor do nêutron Seu modelo atômico era semelhante a uma bola de bilhar. Seu modelo atômico era semelhante a um “pudim de passas”. Foi o primeiro a utilizar a palavra átomo. Criou um modelo para o átomo semelhante ao sistema solar. Identificação e Estrutura Basica do Átomo Partículas subatômicas Início Noções de espectroscopia Início Ondas É uma perturbação que se propaga transportando energia, mas não matéria. Mecânicas Eletromagnéticas São aquelas que, como o som, necessitam de um meio material para se propagar.Não se propagam no vácuo. São aquelas que não necessitam de um meio material para se propagar. Conseguem se propagar no vácuo. Exemplos: luz, ondas de rádio, de televisão, as micro-ondas, os raios X, gama, infravermelhos e ultravioleta. Espectro eletromagnético Início Espectro eletromagnético Início Por que sais de elementos químicos diferentes dão cores diferentes à chama? DOURADO VERDE AZUL Mistura de Compostos Compostos Fe e C de Ba de Cu VIOLETA Mistura de compostos de Sr e Cu ou sais de K PRATEADO Al, Ti ou Mg VERMELHO LARANJA Sais de Sr e Sais de Ca de Li AMARELO Sais de Na Espectro eletromagnético Características de uma onda Todas as ondas, tem três grandezas que as caracterizam: velocidade (v), frequência (f) e comprimento de onda (λ) V=λ.f Início Espectro eletromagnético Início Espectros atômicos Quanto maior for a freqüência da onda, maior será a energia transportada por ela. As ondas de luz colorida transportam diferentes quantidades de energia, dependendo da sua cor. Modelo atômico de Bohr Niels Bohr O físico dinamarquês Niels Henrick David Bohr trabalhou com J. J. Thomson e com Ernest Rutherford na Inglaterra. A sua teoria, proposta em 1911, para explicar o modelo atômico de Rutherford em função da quantificação da energia dos elétrons, não foi aceita inicialmente. Sua aceitação ocorreu somente na década de 1920. Bohr recebeu o prêmio Nobel de Física em 1922. Início Modelo atômico de Bohr Postulados de Bohr (1ª Parte) •Em um átomo são permitidas somente algumas órbitas circulares ao elétron, sendo que em cada uma dessas órbitas o elétron apresenta energia constante. •Um elétron não pode assumir qualquer valor de energia, mas somente determinados valores que correspondem às órbitas permitidas, tendo assim, determinados níveis de energia ou camadas energéticas. •Um elétron, quando localizado em uma dessas órbitas, não perde nem ganha energia espontaneamente. Por isso, nesse caso, diz-se que ele assume um estado estacionário. Início Modelo atômico de Bohr Postulados de Bohr (2ª Parte) •Um elétron pode absorver energia de uma fonte externa somente em unidades discretas (pequenas), chamadas quanta (forma singular: quantum). •Quando um elétron absorve um quantum de energia, ele salta para uma órbita mais energética, ligeiramente mais afastada do núcleo. Dizemos que o elétron realizou um salto quântico e atingiu um estado excitado. •Quando o elétron retorna à órbita menos energética, ele perde, na forma de onda eletromagnética, uma quantidade de energia que corresponde à diferença de energia existente entre as órbitas envolvidas no movimento do elétron. Início Modelo atômico de Bohr Início 12 6C Nº Prótons (+) - 6 Nº Nêutrons (0) - 6 Nº Elétrons (-) - 6 Absorve energia NÚCLEO Libera energia Modelo atômico de Bohr Início Modelo atômico de Bohr Início Algumas aplicações do modelo de Bohr LUMINOSOS FLUORESCÊNCIA BIOLUMINESCÊNCIA FOGOS DE ARTIFÍCIO LUZ LASER Modelos atômicos Questão 2 O grande mérito do modelo atômico de Rutherford foi incluir a noção de: Massa atômica A. Cargas elétricas (prótons e nêutrons) B. Núcleo e eletrosfera C. Quantização de energia D. Níveis de energia Início Estrutura atômica Início Oxigênio (O) Elemento: Oxigênio Símbolo: O 16 8O Sódio(Na) Nº Prótons (+) - 8 Nº Nêutrons (0) - 8 Nº Elétrons (-) - 8 Elemento: Sódio Símbolo: Na 23 11Na Nº Prótons (+) - 11 Nº Nêutrons (0) - 12 Nº Elétrons (-) - 11 Exercícios Início Questão 3 Questão 4 Considere os seguintes átomos: Quando um elétron se desloca de um nível de energia para outro mais afastado do núcleo do mesmo átomo, pode-se afirmar que: 13 7N 27 13Al A. O número atômico varia 56 26Fe 37 17Cl Determine o número de prótons, elétrons e nêutrons de cada um deles. B. Há emissão de energia C. Não ocorre envolvimento de energia D. Há emissão de luz na forma de fóton E. Há absorção de energia Schrödinger Erwin Schrödinger Em 1927, o cientista E. Schrödinger propôs que cada elétron da eletrosfera de um átomo é caracterizado por determinada quantidade de energia. Assim, para distribuirmos os elétrons na eletrosfera devemos conhecer a energia dos elétrons e, conseqüentemente, as energias dos níveis e subníveis da eletrosfera. Foi o primeiro a introduzir o conceito de ORBITAL como sendo uma região de máxima probabilidade de encontrarmos um elétron, baseado nas teorias de Einstein, Planck e De Broglie. Início Exercícios Início Questão 5 Classifique em verdadeiras ou falsas as seguintes afirmações a respeito do modelo de Thomson. I. O átomo é indivisível. II. O átomo é maciço e descontínuo. III. No átomo existe um fluido positivo com cargas negativas nele dispersas sendo eletricamente neutro. IV. Os elétrons estão localizados na eletrosfera. Recapitulando Início Relembre Lembra de tudo que estudamos? Assista ao vídeo e relembre o que vimos nessa apresentação de slides. <http://www.youtube.com/watch?v=58xkET9F7MY> Exercícios Início Questão 6 Identifique os cientistas a seguir, responsáveis pela evolução das teorias atômicas. (A) (B) (C) (D) (E) Exercícios Início Questão 7 Assista ao vídeo e indique que modelo atômico explica a transformação exibida no vídeo. <http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=O6PmgMcVHyg#! > Exercícios Início Questão 8 Assista ao vídeo e descreva a relação do tema abordado no vídeo com os modelos atômicos. <http://www.youtube.com/watch?v=Nt85REFyLZI> Momento Sheldon Cooper Início Pesquise Início Pesquise • • <http://www.infoescola.com/quimica/atomo/> <http://www.youtube.com/watch?v=gzAy4rQ3jNo> Gabarito Início Questão 1 Questão 2 a) b) c) d) e) Item (B) Chadwick Dalton Thomson Demócrito Rutherford Questão 5 F V V F Questão 4 Item (E) Questão 3 Questão 6 N 7 prótons 6 nêutrons 7 elétrons Al 13 prótons 14 nêutrons 13 elétrons Fe 26 prótons 30 nêutrons 26 elétrons Cl 17 prótons 20 nêutrons 17 elétrons A. B. C. D. E. Bohr Dalton Rutherford Benjamin Franklin Demócrito Questão 7 Questão 8 Niels Bohr O vídeo aborda daltonismo, que remete ao modelo atômico de Dalton. Início
