Estrutura atômica I

Química
Prof. Arilson
Aluno(a):______________________________________________________
ESTRUTURA ATÔMICA
A idéia de átomo surgiu com os filósofos gregos Leucipo e Demócrito
(478a.C). A idéia foi rejeitada devido à teoria dos 4 elementos de Aristóteles.
Modelo atômico de J. Dalton (1803)
Baseado nas “Leis Ponderais”, Dalton propôs que o átomo seria uma
esfera maciça e indivisível. O modelo de Dalton foi abandonado por não
explicar a natureza elétrica da matéria.
Teoria Atômica de Dalton
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3.
4.
Toda matéria é constituída por átomos. Os átomos não podem ser
criados ou destruídos.
Os átomos de um mesmo elemento são idênticos.
Os átomos se combinam em proporções fixas para formarem
compostos.
Uma reação química é apenas um rearranjo de átomos.
Tubos de raios catódicos
Experimento descoberto por Geissler e Crookes em 1856, que
consiste em aplicar descargas elétricas em um gás à baixa pressão contido em
um tubo de vidro. Os raios catódicos são formados por partículas que possuem
as seguintes características: propagação retilínea, massa e carga elétrica
negativa. Em 1886, Eugen Goldstein descobriu raios com carga positiva dentro
dos tubos de raios catódicos. Esses novos raios foram denominados raios
canais ou anódicos.
Raios canais
Em 1886, Eugen Goldstein descobriu raios com carga positiva dentro
dos tubos de raios catódicos. Esses novos raios foram denominados raios
canais ou anódicos. Quando o gás residual dentro do tubo é o hidrogênio, a
massa das partículas dos raios canais é a menor, sendo de aproximadamente
1836 vezes maior que a massa do elétron, e a carga dessas partículas é igual à
do elétron, com sinal contrário.
Modelo de Sir J. J. Thomson (1897)
Propriedades dos raios catódicos
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Thomson mediu a razão carga/massa da partícula do raio catódico.
Essa partícula foi denominada elétron. A razão carga/massa dos raios
catódicos (elétrons) não depende do gás contido no tubo ou da natureza dos
metais dos eletrodos. Com a descoberta do elétron e dos raios canais, Thomson
propôs um átomo formado por uma esfera preenchida por um fluido positivo
com elétrons incrustados em sua estrutura.
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Determinação da carga do elétron
Em 1909 Millikan determinou a carga do elétron utilizando gotas de
óleo carregadas eletricamente em equilíbrio em um campo elétrico.
Carga elétron = -1,6 .10-19C
Massa elétron = 9,1.10-31Kg
Descoberta do Nêutron (1932)
James Chadwick descobriu o nêutron bombardeando o núcleo de
átomos de Berílio com partículas alfa.
Berílio + Alfa → Carbono + Nêutron
Conceitos fundamentais
Número atômico (Z) = indica o número de prótons de um átomo (ZX).
Ex: 1H, 8O, 20Ca
Número de massa (A) = indica soma do número de prótons e nêutrons de um
átomo. (AX)
A =Z +N
Ex: .
Modelo atômico de Ernest Rutherford (1913)
Através do estudo do espalhamento de partículas alfa em uma fina
folha de ouro (0,0001cm), Rutherford propôs um novo modelo atômico. O
átomo de Rutherford é formado por duas regiões distintas.
Prótons = 92
Elétrons = 92
Nêutrons = 235-92 = 143
Íon= átomo em desequilíbrio elétrico.
Ca+2(cátion) = perdeu 2 elétrons
Cl-1(ânion) = ganhou 1 elétron
Isótopos= átomos com mesmo Z e diferente A. Ex: , , .
Isóbaros = átomos com mesmo A e diferente Z. Ex:
, .
Isótonos= átomos com mesmo número de nêutrons e diferentes Z e A. Ex:
, .
Aprofundamento
Os prótons e
são formados por outras
partículas, denominadas
Atualmente só existem dois
quarks na matéria:
nêutrons
quarks.
tipos de
*Quark up (u)→ +2/3
*Quark down(d) → -1/3
Próton = u+u+d
Nêutron= d+d+u
Modelo padrão
Núcleo = extremamente pequeno e denso contendo os prótons.
Eletrosfera = extremamente grande em relação ao diâmetro do
núcleo, constituída principalmente por espaços vazios com elétrons
girando em órbitas circulares em torno do núcleo.
A teoria do “MODELO PADRÃO” considera a existência de 12
partículas, que combinadas dão origem a todas as outras. Essas partículas são
denominadas de “partículas elementares”: elétron, múon, tau, neutrino do
elétron, neutrino do tau, neutrino do múon, quark up, quark down, quark
charm, quark top, quark botton, quark strange.
Obs:
Em 1919, Rutherford identifica a
partícula responsável pela carga positiva do
átomo, o próton, e levanta a hipótese de que no
interior do núcleo deveria haver uma outra
partícula, eletricamente
neutra, mas com massa semelhante
à do próton.
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