Estrutura Atômica - Colégio dos Santos Anjos – Unidade Juiz de Fora

O que é um modelo atômico ?
É uma tentativa de ilustrar o átomo. Sendo o átomo a menor
estrutura da matéria, se entendermos o átomo, entenderemos
melhor o mundo.
Importância
explicar
os
fenômenos, entender o mundo,
desenvolver tecnologia .
Um modelo é bom, enquanto
explica os fenômenos, caso
contrário deve ser melhorado.
Átomos e
Modelos Atômicos
Demócrito (Séc. V a.c.)
Defendeu a ideia de que a matéria era composta por
pequeníssimas partículas.
Átomo
Demócrito
(460 – 370 A.C.)
Modelo baseado apenas na intuição e na lógica.
Modelo proposto por Demócrito:
Toda a matéria é constituída por átomos e vazio;
O átomo é uma partícula pequeníssima, invisível,e
que não pode ser dividida;
Os átomos encontram-se em constante movimento;
Universo constituído por um número infinito de
átomos, indivisíveis e eternos;
Aristóteles (Séc. IV a.c.)
Modelo de Demócrito foi rejeitado por um
dos maiores filósofos de todos os tempos
– Aristóteles.
Aristóteles acreditava que a matéria era
contínua e composta por quatro
elementos:
Ar
Água
Terra
Fogo
Aristóteles
(384 a.C. - 322 a.C.)
O Modelo de Demócrito permaneceu na sombra durante
mais de 20 séculos...
Dalton (1807)
Séc. XIX – Dalton “ressuscita” A Teoria Atômica.
Na segunda metade do séc. XVIII, a
Química sofreu uma grande evolução.
Certos fatos não podiam ser explicados
pela teoria de Aristóteles, como a Lei
de Lavoisier: “A massa dos reagentes é
igual à massa dos produtos”.
John Dalton
(1776 – 1844)
Para explicar estes fatos John
Dalton propôs, em 1807, o seu modelo
atômico.
DALTON:
Postulados de Dalton:
1- Toda matéria é formada por entidades extremamente pequenas, os átomos.
2- Essas entidades são indivisíveis.
3- O número de entidades diferentes que existe na natureza é relativamente
pequeno.
4- A formação de materiais se dá por meio de diferentes associações entre átomos
iguais ou não. Essas associações são os átomos-compostos (molécula).
Modelo proposto por Dalton:
A matéria é composta por pequenos
corpúsculos, que não se subdividem – os
Átomos;
Os átomos do mesmo elemento são
iguais entre si – têm mesmo tamanho e
mesma massa;
Os átomos de diferentes elementos
químicos são diferentes entre si;
Átomo
A matéria é formada pela união de
diferentes
átomos
em
proporções
definidas.
Símbolos representam elementos:
Tabela 1 – Símbolos de alguns elementos químicos
Elemento
Símbolo
Elemento
Símbolo
Elemento
Símbolo
Alumínio
Al
Flúor
F
Nitrogênio
N
Bromo
Br
Fósforo
P
Ouro
Au
Cálcio
Ca
Hidrogênio
H
Oxigênio
O
Carbono
C
Iodo
I
Potássio
K
Chumbo
Pb
Magnésio
Mg
Prata
Ag
Cloro
Cl
Manganês
Mn
Sódio
Na
Enxofre
S
Mercúrio
Hg
Zinco
Zn
Ferro
Fe
Níquel
Ni
Zircônio
Zr
Hoje são conhecidos 118 elementos químicos.
Cada um deles tem um nome e um símbolo diferente.
Fórmulas representam substâncias:
H2O - monóxido de diidrogênio.
O3 – Gás Ozônio.
CO2 – Dióxido de carbono.
C2H6O – Etanol.
N2 – Gás Nitrogênio.
C6H12O6 – Glicose.
O2 – Gás Oxigênio.
NH3 – Amônia.
H2 – Gás Hidrogênio.
CH4 - Gás Metano
Al - Alumínio.
K - Potássio.
Cl2 – Gás Cloro.
Br2 – Bromo.
Todas as substâncias são formadas por átomos.
Substâncias simples: átomos de um único elemento.
Substâncias compostas: átomos de dois ou mais elementos químicos.
Reescrevendo as equações químicas:
Água
Hidrogênio + Oxigênio
2 H2O
2 H 2 + O2
Thomson (1904)
J. J. Thomson
(1856 - 1940)
Thomson realizou uma série de
experiências utilizando um tubo de
raios catódicos (tubo semelhante aos
tubos existentes no interior dos
televisores).
Neste
tubo,
eram
efetuadas
descargas elétricas através de um gás
rarefeito.
elétrons
“Ampola de Crookes"
Tubo de raios catódicos
THOMSON:
Pudim de ameixas.
*
Conseguiu mostrar a existência de cargas
elétricas (positivas e negativas) em um átomo.
Em 1897 Thomson propõe novo modelo:
Ao estudar as descargas no interior deste
aparelho, Thomson, descobriu o elétron.
Observa-se uma fluorescência
esverdeada devido à existência
de
partículas
de
carga
negativa que saem dos átomos
do cátodo.
A descarga emitida tinha carga elétrica negativa e era de
natureza corpuscular.
A sua massa era muito menor que a massa de qualquer
átomo conhecido – eram os elétrons.
Thomson provou que os elétrons eram partículas, dotadas
de carga elétrica e de massa, que fazem parte de toda a
matéria.
Modelo proposto por Thomson (1904):
Esfera com carga
elétrica positiva
O átomo era uma esfera
maciça de carga elétrica
positiva, estando os elétrons
dispersos na esfera.
Elétrons (partículas com
carga elétrica negativa)
O número de elétrons seria
tal que a carga total do átomo
seria zero.
Modelo de Pudim de Passas
Rutherford (1911)
Cientista neozelandês, estudou com
J.J. Thomson.
Ernest Rutherford
(1871 - 1937)
Em 1908 realizou uma experiência
que lhe permitiu propor um novo
modelo atómico.
EXPERIMENTO DE RUTHERFORD:
RUTHERFORD:
Sistema Planetário
*O átomo estaria dividido em duas regiões:
Núcleo (prótons e nêutrons)
Eletrosfera (elétrons).
Experiência de Rutherford
Resultados previstos segundo o modelo de Thomson:
As partículas α deveriam
atravessar as folhas de
ouro sem sofrer desvios.
Resultados obtidos:
●
●
●
●
●
●
●
●
A
maior
parte
das
partículas α comportava-se
como esperado, mas um
significativo número delas
sofria desvios acentuados.
Resultados da experiência de Rutherford
Partículas α
Embora a maior parte das partículas se comportasse
como esperado, uma parte significativa não só foi
desviada, como algumas voltaram para trás.
Existe, no interior do átomo, uma região central
positiva – o núcleo, que exerce fortes forças
repulsivas sobre as partículas alfa.
Modelo proposto por Rutherford (1911):
O átomo é uma estrutura praticamente vazia, e não
uma esfera maciça;
É constituído por:
• Núcleo muito pequeno com a carga positiva, onde se
concentra quase toda a massa do átomo.
• Elétrons com carga negativa movendo-se em volta do
núcleo.
O átomo seria um sistema semelhante ao sistema solar.
CONCEITOS SOBRE O ÁTOMO
Número Atômico (Z): quantidades de prótons.
Z=p=e
Número de Massa (A): soma das partículas nucleares que constitui
o átomo.
A=Z+n
REPRESENTAÇÃO DE UM ÁTOMO
SEMELHANÇA ATÔMICA
ISÓTOPOS: mesmo número de prótons.
ISÓBAROS: mesmo número de massa.
ISÓTONOS: mesmo número de nêutrons.
ISOELETRÔNICOS: mesmo número de elétrons.
ÍONS: são átomos que ganharam ou perderam elétrons