Teorias Atômicas Prof. Alan Ibiapina.

Apresentação em tema: "Teorias Atômicas Prof. Alan Ibiapina."— Transcrição da apresentação:

1 Teorias Atômicas Prof. Alan Ibiapina

2 Os Átomos Carbono grafite Silício

3 Os Átomos

4 Leucipo e Demócrito Por volta de 400 a.C, a maioria dos filósofos acreditava na teoria de Aristóteles: que a matéria era formada por quatro elementos naturais (fogo, ar, água e terra). Porém, Leucipo e Demócrito foram os primeiros a terem a concepção de que a matéria era formada por partículas muito pequenas chamadas de Átomos.

5 John Dalton Nacionalidade: Inglaterra (1766 - 1844) Destaque:
1a teoria atômica Lei de Dalton. Lei das pressões parciais dos gases. Daltonismo.

6 Teoria atômica de Dalton
Somente em 1808, Dalton retoma a idéia do filósofo grego Demócrito baseando-se nas leis ponderais de Lavosier e Proust. Para Dalton o átomo era: Pequena partícula esférica e indivisível. Um conjunto de átomos com as mesmas massas e tamanhos apresentavam as mesmas propriedades e constituíam um elemento químico.

7 Teoria atômica de Dalton
Elementos químicos diferentes apresentavam átomos com diferentes massas, tamanhos e propriedades diferentes. Numa reação química, os átomos não são criados nem destruídos: são simplesmente rearranjados, originando novas substâncias. O átomo seria semelhante a uma bola-de-bilhar.

8 Teoria atômica de Dalton

9 J. J. Thomson Nacionalidade: Inglaterra (1856 - 1940) Destaque:
Raios catódicos. Teoria do pudim de ameixas. Massa do elétron.

10 Teoria atômica de Thomson

11 Teoria atômica de Thomson

12 Teoria atômica de Thomson

13 Experiência de Thomson

14 Teoria atômica de Thomson
O modelo atômico de Thomson afirmava que o átomo seria maciço, esférico, descontínuo e formado por um flúido com carga positiva no qual estavam dispersos os elétrons.

15 A descoberta dos prótons: os raios anôdicos ou canais.

16 A descoberta dos prótons: os raios anôdicos ou canais.

17 Ernest Rutherford Nacionalidade: Nova Zelândia (1871 – 1937) Destaque:
Descoberta da partícula α. Descoberta da eletrosfera. “Fundou” a física nuclear.

18 Emissão de partículas α

19 Teoria atômica de Rutherford

20 Teoria atômica de Rutherford
Para Rutherford, o átomo possuía duas regiões distintas: Núcleo: contendo os prótons; Eletrosfera: contendo os elétrons.

21 Críticas à teoria de Rutherford

22 Niels Böhr Nacionalidade: Dinamarca (1885 – 1962) Destaque:
Espetro atômico em raias. Correção do modelo de Rutherford. Teoria da fissão nuclear.

23 A natureza da luz visível
Segundo Maxwell, a luz é composta de duas ondas perpendiculares: uma elétrica e outra magnética. Einstein provou que a luz transporta pequenos “pacotes” de energia sem massa chamados de fótons.

24 A natureza da luz visível

25 A natureza da luz visível

26 A natureza da luz visível

27 A natureza da luz visível
Equação de Max Planck: “Relaciona a quantidade de energia será transportada por um fóton e o comprimento de onda da luz” E = h . c λ c = km.s-1 h = 6, J.s λ = variável

28 A natureza da luz visível
Exemplo: A energia da luz vermelha é equivalente a 175 kJ/mol, pois possui um comprimento de onda igual a 685 nm ou 0,685 μm. A energia da luz azul é equivalente a 300 kJ/mol, pois possui um comprimento de onda igual 400 nm ou 0,400 μm.

29 Experiência de Niels Böhr

30 Experiência de Niels Böhr

31 Experiência de Niels Böhr

32 Experiência de Niels Böhr

33 Espectro em raias para o átomo de Hidrogênio

34 Espectro em raias para o átomo de Hidrogênio

35 Teoria atômica de Niels Böhr
Equação de Niels Böhr: E = - R . h . c n2 R = 1, m-1 c = km.s-1 h = 6, J.s n = nível energético

36 Teste da chama

37 Teste da chama

38 James Chadwick Nacionalidade: Inglaterra (1891 – 1974) Destaque:
Descoberta do nêutron. Projeto Manhattan.

39 A descoberta dos nêutrons.
Em 1932, o cientista James Chadwick verificou que o núcleo de berílio radioativo emitia partículas sem carga elétrica e de massa praticamente igual à dos prótons. Essa partícula foi denominada nêutron.

40 A visão clássica do Átomo
Núcleo: Prótons + nêutrons Eletrosfera: Elétrons.

41 Tabela Importante 1,675 . 10-24 Partícula Subatômica Carga
Massa relativa Massa (g) Próton Positiva 1 1, Neutrôn Neutra 1, Elétron Negativa 1/1836

42 Arnold Sommerfeld Nacionalidade: Alemanha (1868 – 1951) Destaque:
Pioneiro na mecânica quântica. Eletromagnetismo. Linhas espectrais.

43 Contribuição de Sommerfeld

44 Contribuição de Sommerfeld
Os 7 níveis da eletrosfera e seus subníveis: n = 1  (l = s) n = 2  (l = s, p) n = 3  (l = s, p, d) n = 4  (l = s, p, d, f) n = 5  (l = s, p, d, f) n = 6  (l = s, p, d) n = 7  (l = s, p)

45 Distribuição eletrônica de Linus Pauling

46 Louis de Broglie Nacionalidade: França (1892 – 1987) Destaque;
Estudou os raios X. Dualidade do elétrons. Fundou a mecânica ondulatória.

47 Difração Difração é um fenômeno que ocorre com as ondas quando elas passam por um orifício ou contornam um objeto cuja dimensão é da mesma ordem de grandeza que o seu comprimento de onda.

48 A dualidade do elétron Louis Victor De Broglie adotou o conceito dual da luz ao comportamento do elétron: o elétron seria uma partícula “empurado” por uma onda-piloto.

49 Werner K. Heisenberg Nacionalidade: Alemanha (1901 – 1976) Destaque:
Princípio da Incerteza. Pioneiro da mecânica quântica. Desenvolveu reatores nucleares.

50 Princípio da Incerteza de Heisenberg
O físico alemão Werner K. Heisenberg afirmou que é impossível prever com exatidão a posição do elétron na eletrosfera e a sua velocidade, simultaneamente. Essa afirmação ficou conhecida como Princípio da Incerteza de Heisenberg. ∆xi . ∆pi ≥ h/4π

51 Erwin Schrödinger Nacionalidade: Áustria. (1887 – 1961) Destaque:
Foi oficial de artilharia na 2a Guerra Mundial. Substituiu Max Planck na Univ. de Berlim Mecânica ondulatória.

52 O elétron segundo Schrödinger
O elétron se movimenta tão rápido que somente é possível ver a sobra da região por onde ele se movimenta. Essa região, que até pode ser calculado, é denominado orbital.

53 O elétron segundo Schrödinger
Segundo Schrödinger, o elétron em um átomo de hidrogênio pode ser descrito por uma função de onda:

54 Modelo atômico atual

55 Modelo atômico atual

56 Modelo atômico atual

57 Modelo atômico atual

58 O Átomo atual

59 Modelo atômico atual A única diferença entre esse modelo e o de Rutherford-Böhr é que as camadas da eletrosfera de um átomo não são semelhante à casca de uma cebola, mas são formadas por orbitais atômicos.

60 Massa Atômica (A) É o “peso” de um átomo e pode ser calculado somando-se as massa de prótons, nêutrons e elétrons. No entanto, desconsidera-se a massa dos elétrons por serem muito leves. Então: A = P + N

61 Observações Para saber o número de prótons, basta olhar o número atômico (Z) do átomo na tabela periódica. A massa atômica é encontrada também na tabela periódica Em um átomo neutro o número de prótons é igual ao número de elétrons

62

63 Íons São átomos que perderam ou ganharam elétrons. Por exemplo:
O Na+ é um íon formado quando um átomo de Na perde um elétron. O Cl- é um íon formado quando um átomo de Cl ganha um elétron.

64 Íons Íon positivo se chama cátion. Na+, Mg2+, Al3+.
Íon negativo se chama ânion. F-, Cl-, SO42-, CO32-.

65 Isótonos Átomos diferentes que possuem o mesmo número de nêutrons. Por exemplo: 1H3 - 2He4

66 Isótopos Átomos diferentes que apresentam o mesmo número de prótons. Por exemplo: 1H1 - 1H2 - 1H3 6C12 - 6C14 Datação de fósseis por C14 : Origem: 7N14 + 0n1 → 6C14 + 1H1 Decaimento: 6C14 → 7N β0 Meia vida = 5730 anos

67 Isóbaros Átomos diferentes que apresentam mesmo número de massa. Por exemplo: 6C14 - 7N14