1 Evolução dos Modelos Atômicos Modelo Atômico de Dalton além de uma pequena quantidade de gás, 1. A matéria é constituída de pequenas dois eletrodos ligados a uma fonte elétrica partículas esféricas maciças e indivisíveis externa. denominadas átomos. 2. Um conjunto de átomos com as mesmas massas e tamanhos apresenta as mesmas propriedades e constitui um elemento químico. 3. Elementos químicos diferentes apresentam átomos com massas, tamanhos e propriedades diferentes. Quando o circuito era ligado, aparecia um 4. A combinação de átomos de elementos feixe de raios provenientes do cátodo diferentes, numa proporção de números (eletrodo negativo), que se dirigia para o inteiros, origina substâncias diferentes. ânodo (eletrodo positivo). Ao ligar a fonte, 5. Os átomos não são criados nem ela estabelece uma DDP entre os pontos, destruídos: são simplesmente rearranjados, causando um movimento ordenado de originando novas substâncias. partícula. Quando a DDP é aplicada ao Após Dalton ter apresentado sua teoria sistema, observa-se a formação de um feixe atômica, em 1808, na qual sugeria que os de luz luminoso que parte do cátodo em átomos eram indivisíveis, maciços (rígidos) direção e esféricos, vários cientistas realizaram Thomson demonstrou que esses raios diversos experimentos que demonstraram catódicos podem ser interpretados como que feixe de luz carregado negativamente, os átomos são constituídos por partículas ainda menores, subatômicas. ao ânodo. Em função disso, concluindo que essas partículas devem fazer parte dos átomos constituintes da Modelo Atômico de Thomson A descoberta da primeira matéria, partícula subatômica - O Elétron (e) Em 1897, Joseph John Thomson (1856-1940) conseguiu demonstrar que o átomo não é indivisível, utilizando uma aparelhagem denominada tubo de raios catódicos. Dentro do tubo de vidro havia, sendo denominados Elétrons. Thomson propôs um modelo conhecido como “Pudim de Passas”. Como ele considerava o átomo eletricamente neutro, a 2 presença de cargas negativas implicava pequenas também na presença de cargas positivas, positiva, denominadas partículas alfa (α), de tal maneira que o total de cargas emitidas por um material radioativo. negativas fosse positivas. igual ao de partículas de carga elétrica cargas Modelo Atômico de Thomson - O átomo é maciço e constituído por um fluido com carga As elétrica positiva no experimento qual estão dispersos Próton (p) Em 1886, o físico alemão Eugen usando uma aparelhagem semelhante à de Thomson, observou o aparecimento de um feixe luminoso no sentido oposto ao dos elétrons. Concluiu que os componentes desse feixe deveriam carga Posteriormente, ao elétrica em positiva. 1904, realizar o Ernest mesmo experimento com o gás hidrogênio, detectou a presença de partículas com carga elétrica positiva ainda menores, as quais ele denominou prótons (p). A massa de um próton é aproximadamente 1836 vezes maior que a de um elétron. Para verificar se os átomos as o seguintes atravessava a lâmina sem sofrer desvios, A Descoberta da Segunda Partícula - Rutherford, com durante a) A maior parte das partículas α Modelo Atômico de Rutherford apresentar foram feitas conclusões: os elétrons. Goldstein, observações eram maciços, Rutherford bombardeou uma finíssima lâmina de ouro (de aproximadamente 0,0001 cm) com ou seja, A maior parte do átomo deve ser vazio. Nesse espaço (eletrosfera) devem estar localizados os elétrons. b) Poucas partículas α (1 em 20000) não atravessavam a lâmina e voltavam, ou seja, deve existir no átomo uma pequena região onde está concentrada sua massa (o núcleo). c) Algumas partículas α sofriam desvios de trajetória ao atravessar a lâmina. O núcleo do átomo deve ser positivo, o que provoca uma repulsão nas partículas α (positivas). A comparação do número de partículas α que atravessavam a lâmina com o número de partículas α que voltavam levou Rutherford a concluir que o raio do átomo é 10 mil vezes maior que o raio do núcleo. A partir dessas conclusões, Rutherford propôs um novo 3 modelo atômico, semelhante ao sistema Como solar. A Terceira Partícula Subatômica Nêutron 1932 átomos são sistemas eletricamente neutros, o número de prótons é igual ao de elétrons. Essas partículas foram descobertas em os por Chadwick, durante Vejamos alguns exemplos: cloro (Cℓ) Z = 17 prótons = 17, elétrons = experiências com material radioativo. Ele as 17. denominou nêutrons. Os nêutrons estão sódio (Na) Z = 11 prótons = 11, elétrons = localizados no núcleo e apresentam massa 11. muito próxima à dos prótons, mas não têm carga elétrica. O modelo atômico mais Número de Massa (A) - a soma do utilizado até hoje é o de Rutherford, com a número de prótons (p) com o número de inclusão dos nêutrons no núcleo. nêutrons (n) presentes no núcleo de um átomo. Partícula Massa Carga Núcleo Próton Nêutron 1 1 +1 0 Eletrosfera Elétron 1/1836 -1 A=p+n Como tanto o número de prótons (p) quanto o de nêutrons (n) são inteiros, o número de massa (A) sempre será um número inteiro. Principais Características do Átomo O número de massa é, na verdade, o que determina a massa de um átomo, pois Número Atômico (Z) Em 1913, Moseley percebeu que o comportamento de cada elemento químico estava relacionado com a quantidade de cargas positivas existentes no seu núcleo. os elétrons são partículas com massa desprezível, não tendo influência significativa na massa dos átomos. Vejamos alguns exemplos: Assim, a carga do núcleo, ou seu número de prótons, é a grandeza que caracteriza cada elemento, sendo este número denominado número atômico. Número atômico (Z) - o número que Elemento Químico - o conjunto indica a quantidade de prótons existentes formado por átomos de mesmo número no núcleo de um átomo. atômico (Z). De acordo com a IUPAC (sigla em Z = nº de prótons inglês da União Internacional de Química 4 Pura e Aplicada), ao representar A espécie química Mg2+ é denominada um elemento químico, devem-se indicar, junto cátion bivalente ou íon bivalente positivo. ao seu símbolo, seu número atômico e seu Semelhanças Atômicas número de massa. Uma forma esquemática Isótopos: dessa representação é a seguinte: são átomos que apresentam o mesmo número atômico (Z), por pertencerem ao mesmo elemento químico, mas diferentes números de massa (A). Íon: a espécie química que apresenta o número de prótons diferente do número de elétrons. Os átomos, ao ganharem ou perderem elétrons, originam dois tipos de íons: • íons positivos = cátions; Isóbaros: são átomos que apresentam diferentes números atômicos (Z), mas mesmo número de massa (A). Exemplos: • íons negativos = ânions. Íons positivos ou cátions – Os cátions formam-se quando um átomo perde um ou mais elétrons, resultando num sistema eletricamente positivo, em que o número de prótons é maior que o número de elétrons. Os isóbaros pertencem, portanto, a elementos químicos diferentes. Isótonos: são átomos que Aplicando essa definição ao átomo de apresentam o mesmo número de nêutrons magnésio (Mg), que apresenta Z = 12, (n), mas diferentes números atômicos (Z) e temos: de massa (A). Isoeletrônicos: átomos e íons que apresentam elétrons. a mesma quantidade de
