química

QUÍMICA
Prof. Sheila Borges
RESOLUÇÃO DE MODELOS ATÔMICOS
Resolução da aula 1 – 1ª série medicina:
MODELOS ATÔMICOS – HISTÓRICO
1. Como era o modelo atômico sugerido por Dalton?
Resp: Era uma esfera maciça indivisível, indestrutível e sem carga elétrica. Modelo da bola de bilhar.
2. Na experiência abaixo, realizada na ampola de Crookes, Thomson descobriu os raios catódicos. Qual era a
característica em termos de carga elétrica desses raios catódicos e como se chamaram posteriormente?
Resp: Os raios catódicos eram partículas de carga negativa e se chamaram posteriormente elétrons.
Obs.: Os raiso catódicos (carga negativa) saiam do polo negativo(catodo) e iam em diração ao polo
positivo(anodo). O desvio provocado para a placa positiva, comprovou que o elétron possuía massa pequena e
carga negativa. Um brilho era verificado onde as partículas se chocavam no tubo (anodo).
3. Goldstein adaptou um catodo perfurado na “Ampola de Crookes” e
percebeu um brilho gerado atrás do catodo (polo (-)). Chamou os
mesmos de Raios canais. Qual era a característica em termos
de carga elétrica desses raios canais e como se
chamaram posteriormente?
Resp:Os raios canais eram positivos e posteriormente foram chamados
de prótons.
Obs.: A descarga elétrica provocava a ionização do gás, fazendo com que o mesmo ficasse com carga positiva. O
gás positivo(ionizado) era atraído pelo polo negativo(catodo) passando pelos orifícios perfurados e se chocando
com a parte de trás do tudo de imagem(brilho).
4.
Como se chamou o modelo atômico de Thomson, o qual era formado por uma pasta positiva com elétrons
negativos incrustrados?
Resp: Modelo do Pudim de Passas.
5. O que o átomo de Thomson trouxe de novidade em relação ao átomo de Dalton?
Resp: foi o primeiro modelo atômico que trouxe a noção de cargas elétricas(positiva e negativa, mas o átomo era
neutro(quantidade de cargas positivas igual quantidade de cargas negativas)
6.
Experimento de Rutherford:
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As partículas Alfa são positivas e densas. Como a maioria das partículas passaram direto Rutheford concluiu “1”.
Algumas partículas passavam mas desviavam, com isso Rutherford concluiu “2”. Finalmente, pouquíssimas
partículas batiam e voltavam, concluindo “3”.
Quais as conclusões de Rutherford?
1.
Resp: como a maioria das partículas alfa passou direto, significa que o átomo possui grandes espaços
vazios(eletrosfera)
2.
Resp: Existia um centro(núcleo) onde a massa do átomo se concentrava. Esse centro era muito pequeno(10mil a
100milvezes menor que o átomo) e possuía carga positiva, fazendo com que as pouquíssimas partículas alfa, que
também possuíam carga positiva, desviassem ao passar próximo ao núcleo.
3.
Resp: Confirmando a afirmativa 2, o núcleo era mutito pequeno, positivo e denso. As partículas(alfa-positiva) que
batiam exatamente no núcleo positivo e denso, retornavam, comprovando o fato.
7.
A experiência de Rutherford com partículas alfa sob uma lâmina de ouro finíssima revelou que o átomo
possuía um núcleo muito pequeno, positivo e denso, e grandes espaços vazios onde denominou eletrosfera,
a região por onde “habitam” os elétrons em órbitas circulares, parecido com o sistema solar.
8. O que o átomo de Rutherford trouxe de novidade em relação ao átomo de Thomson?
Resp: trouxe a noção de núcleo atômico. É o primeiro átomo nucleado.
Obs: Sistema solar ou ainda estádio de futebol, onde a bola no centro seria o núcleo e o estádio seria o átomo.
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9.
O modelo de Rutherford foi aperfeiçoado por Bohr, surgindo a ideia de níveis de energia(camadas) na
eletrosfera. Quanto mais próximo do núcleo o elétron possui menos energia e quanto mais longe do núcleo o
elétron possui menos energia.
O elétron ao se afastar do núcleo deve absorver energia e quando se aproximar do núcleo deve liberar
energia.
10. Observe a figura abaixo:
a) O que se entende por 1 quantun?
Resp: Um pacote de energia que o elétron recebe para saltar de uma camada mais próxima do núcleo para outra
mais afastada.
Obs: O pacote de energia quantum possui quantidades de energias diferentes, quanto maior for o salto quântico.
Ex. Considere um elétron.
Ao saltar da 1a para 3ª camada :
Ao saltar da 1ª para a 7ª camada:
b) O que se entende por 1fóton?
Resp: A energia liberada quando um elétron retorna para sua camada de origem. Ou seja, quando ele recebe
energia se afasta absorvendo 1quantum e quando retorna, libera energia com o nome de 1fóton.
Obs: as lâmpadas funcionam assim. Ao se ligar o interruptor os elétrons recebem energia e se afastam do núcleo,
quando retornam liberam energia visível.
11. Veja o gráfico abaixo:
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a)
Quando o elétron do Hidrogênio salta para a o 5º nível de energia, quantas transições são possíveis para
emitir fóton?
Resp: o fóton é uma onda eletromagnética que é liberada ao elétron retornar para uma camada mais próxima ao
núcleo. O mesmo só é visível quando o retorno se dá de alguma camada mais externa para a 2ª camada. Significa
que nesse caso, a luz visível seria da quinta camada para a segunda camada, considerando apenas a transição
direta de retorno.
Obs: na quinta camada o elétron do hidrogênio teria as seguintes opções de retorno(transição direta):
Da 5ª para a 4ª, (1ª opção)
Da 5ª para a 3ª, (2ª opção)
Da 5ª para a 2ª, (3ª opção e única visível)
Da 5ª para a 1ª camada, (4ª opção)
b) Quando que a frequência emitida é luz visível?
Resp: Quando retorna para a 2ª camada.
c)
Considerando o átomo de Hidrogênio, que só possui 1 elétron na primeira camada, quantas transições
eletrônicas são possíveis para esse elétron, considerando até o nível 7(7ª camada)?
Resp: são possíveis 21 transições diretas.
Ao se excitar o elétron do hidrogênio pode ir para a 2ª, 3ª, 4ª, 5ª 6ª ou 7ª camada(conforme limite considerado no
texto).
O salto de retorno é chamado de transição.
Tomemos como exemplo o retorno da 7ª camada com 6 opções de transição:
Seguindo o mesmo raciocínio, temos:
7ª camada = 6 transições possíveis
6ª camada =5 transições possíveis
5ª camada = 4 transições possíveis
4ª camada = 3 transições possíveis
3ª camada = 2 transições possíveis
2ª camada = 1 transição possíveis
4
Total = 21 transições possíveis
Discursiva sugerida:
(UFES – VEST – 2016) Ernest Rutherford e colaboradores, em seus experimentos com partículas α incidiram um feixe
dessas partículas sobre uma lâmina de ouro e observaram que a maior parte delas atravessava diretamente a lâmina,
sem sofrer desvios, e algumas sofriam grandes desvios ou até mesmo retrocediam. Explique se é correto afirmar que
Ernest Rutherford descobriu, com esses experimentos, a existência tanto do elétron quanto do núcleo atômico.
Resp: Incorreto. Rutherford descobriu o núcleo atômico, mas não o elétron, pois o mesmo já havia sido descoberto
anteriormente por Thonsom.
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