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TEORIA ATÔMICA A evolução dos modelos atômicos até Thomson.

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1 TEORIA ATÔMICA A evolução dos modelos atômicos até Thomson

2 Em 430 a.C, Leucipo formula a primeira teoria científica sobre a composição da matéria. Em 400 a.C, Demócrito confirma esta teoria de que a matéria é constituída por partículas minúsculas e indivisíveis: Átomo AS PRIMEIRAS IDÉIAS SOBRE A COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA

3 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;

4 (384 a.C a.C.) Aristóteles acreditava que a matéria era contínua e composta por: O Modelo de Demócrito permaneceu na sombra durante mais de 20 séculos... Ar Água TerraFogo Aristóteles rejeita o modelo de Demócrito

5 •Alquimia Os árabes herdaram, na Idade Média, a cultura do mundo antigo e, no que diz respeito à química, aprofundaram-se no desenvolvimento da alquimia. Na busca da Pedra Filosofal que transformaria tudo em Ouro, ou ainda do Elixir da Longa Vida, os alquimistas acumularam grande experiência em diversos processos, que foram muito úteis na evolução da química através dos tempos. Na busca da Pedra Filosofal que transformaria tudo em Ouro, ou ainda do Elixir da Longa Vida, os alquimistas acumularam grande experiência em diversos processos, que foram muito úteis na evolução da química através dos tempos.

6 Boyle •Rejeitou o modelo aristotélico •Def. um elemento como uma substancia que não podia ser separada, ou construida, em duas ou mais substancias mais simples. •O cobre, portanto, era uma substancia mas o bronze não.

7 Bernoulli •Derivou algumas leis obedecidas pelos gases, entre elas a lei de Boyle. T = cte a pressão de um gás é inversamente proporcional ao volume – tratando o gás como sendo constituído de bolas rígidas. Ele supôs que os gases eram constituidos de pequenas partículas movendo-se rapidamente e raramente colidindo uma com as outras. Ele imaginava que o calor aumentava o movimento interno do gás.

8 Século XVIII : Antoine Lavoisier (1789) •Lei da Conservação das Massas •Lavoisier mediu cuidadosamente as massas de um sistema antes e depois de uma reação em recipientes fechados. Lavoisier constatou que a massa do sistema antes e depois da reação é a mesma. "Numa reação química, não ocorre alteração na massa do sistema". Soma das massas dos REAGENTES = Soma das massas dos PRODUTOS

9 Lei da conservação das massas.

10 John Dalton nasceu em 6 DE SETEMBRO de 1766 e faleceu em 27 de julho de 1844 na Inglaterra. O PRIMEIRO MODELO

11 A matéria é constituída de diminutas partículas amontoadas como laranjas. Para DALTON

12 Átomo Modelo proposto por Dalton: A matéria é composta por pequenos corpúsculos, que não se subdividem – os Átomos.

13 John Dalton Com base em estudos de outros cientistas, anteriores a ele, criou um modelo de átomo onde pregava as seguintes idéias: –toda matéria é composta por átomos; –os átomos são indivisíveis; –os átomos não se transformam uns nos outros; –os átomos não podem ser criados nem destruídos; –os elementos químicos são formados por átomos simples; –os átomos de determinado elemento são idênticos entre si em tamanho, forma, massa e demais propriedades; –átomos de elementos diferentes são diferentes entre si;

14 –toda reação química consiste na união ou separação de átomos; –átomos iguais entre si se repelem e átomos diferentes se atraem; –substâncias compostas são formadas por átomos compostos (as atuais moléculas); –átomos compostos são formados a partir de elementos diferentes, em uma relação numérica simples.

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16 Átomo ou Moléculas •Nessa época havia uma confusão entre os conceitos de átomo e molécula. •1º Congresso de química na Alemanha. •Dalton não aceitava as idéias de Avogrado. •Mesmo volume de gases diferentes contém mesmo número de moléculas.

17 Maxwell •Maxwell retomou os trabalhos de Bernoulli e propôs a teoria cinética dos gases. •No ano seguinte, Boltzmann ampliou os trabalhos de Maxwell. •Mach criticou o trabalho de Boltzmann: •Teorias físicas deveriam lidar somente com quantidades macroscópicamente observáveis e que conceitos hipotéticos deveriam ser rejeitados.

18 SEGUNDO MODELO O modelo de J. J. THOMSON

19 J. J. THOMSON ( )

20 Joseph John Thomson Em 1896, na Universidade de Princeton, numa série de conferências aborda os fenômenos produzidos pelas descargas elétricas nos gases. Seus estudos sobre as descargas através desses gases tinham conduzido à descoberta de uma radiação que emanava do tubo de descarga, propagava-se em linha reta, era detida por um obstáculo fino e transmitia um impulso aos corpos contra os quais se lançava. Foram chamados de raios porque se propagavam em linha reta, e católicos porque pareciam emanar do cátodo da descarga elétrica.

21 Os raios catódicos No interior do tubo existe gás submetido a uma descarga elétrica superior a volts. Do cátodo parte um fluxo de elétrons denominado raios catódicos.

22 Os raios catódicos Os raios catódicos, quando incidem sobre um anteparo, produzem uma sombra na parede oposta do tubo, permitindo concluir que se propagam em linha reta.

23 Os raios catódicos Os raios catódicos movimentam um molinete ou catavento de mica, permitindo concluir que são dotados de massa.

24 Os raios catódicos são desviados por um campo de carga elétrica positiva, permitindo concluir que são dotados de carga elétrica negativa. Os raios catódicos

25 Seu modelo

26 A DESCOBERTA DOS PRÓTONS: (Eugen Goldstein) No interior da ampola de descarga em gases rarefeitos é colocado um cátodo perfurado. Do cátodo perfurado partem os elétrons ou raios catódicos (representados em vermelho), que se chocam com as moléculas do gás (em azul claro) contido no interior do tubo. Com o choque, as moléculas do gás perdem um ou mais elétrons, originando íons positivos (em azul escuro) que repelidos pelo ânodo, são atraídos pelo cátodo, atravessam os furos e colidem com a parede do tubo de vidro, enquanto os elétrons são atraídos pelo ânodo e ao colidirem com a parede de vidro do tubo produzem fluorescência.

27 Modelo Atômico de Rutherford •No final do século XIX, o físico neozolandês Ernest Rutherford foi convencido por J.J. Thomson a trabalhar com o fenômeno então recentemente descoberto: a radioatividade.. seu trabalho permitiu a elaboração de um modelo atômico que possibilitou o entendimento da radiação emitida pelos átomos de urânio, rádio e polônio.

28 •Aos 26 anos de idade, Rutherford fez sua maior descoberta. Estudando a emissão de radiação do urânio e do tória, observou que existem dois tipos distintos de radiação: uma que é rapidamente absorvida, que denominamos de radiação alfa, e outra com maior poder de penetração, que denominamos radiação beta.

29 •Ele descobriu que a radiação alfa é atraída pelo pólo negativo, enquanto a beta é atraída pelo positivo de um campo elétrico. Em seus estudos, foi mostrado que as partículas alfa são iguais à átomos de hélio sem os elétrons, e que o baixo poder de penetração se deve à sua elevada massa. Rutherford descobriu também que a radiação beta é constituída por partículas negativas que possuem massa igual a dos elétrons e um poder de penetração maior do que a radiação alfa.

30 •Em 1909, o aluno de doutorado em física Johannes Hans Wilhelm Geiger ( ) e o professor inglês Ernest Marsden ( ), sob orientação de Rutherford, trabalharam em um aparato experimental que possibilitava a observação da trajetória das partículas alfa. Diversoso experimentos foram desenvolvidos por Geiger, Marsden e Rutherford, utilizando esse equipamento, e os resultados foram espantosos.

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32 O experimento de Rutherford •Um dos experimentos conduzidos pela equipe de Rutherford revolucionou o modo como os físicos da época passaram a imaginar o átomo. Foram bombardeadas finas lâminas de ouro, para estudo de deflexões (desvios) de partículas alfa.

33 •De acordo com o modelo de Thomson, esses desvios seriam improváveis, pois sendo as partículas alfa muito mais leves do que os átomos da lâmina de ouro, os elétrons teriam tanto dificuldade para desviar suas trajetórias quanto bolas de gude para desviar balas de canhão.

34 •Para surpresa de Rutherford, uma grande luminosidade continuou aparecendo do outro lado da lâmina de ouro, indicando que a radiação alfa havia atravessado sem a menor dificuldade. Além disso, ele observou o surgimento de uma pequena luminosidade em outras partes da chapa. Isso evidenciava que a trajetória de uma parte da radiação alfa era desviada por algo na lâmina de ouro. •Com bases nas suas observações foi possível notar que existiriam espaços vazios entre os átomos, por onde estava passando a radiação.

35 Um novo modelo •Através de vários testes, Rutherford e sua equipe conseguiram estabelecer um novo modelo de átomo, que ocuparia um volume esférico e que possuía um núcleo. Estabeleceu que o núcleo contém a maior parte da massa do átomo e possui carga positiva (responsável pelos poucos desvios da radiação alfa).

36 •A região externa ao núcleo está ocupada pelos elétrons numa região denominada eletrosfera ou coroa eletrônica. Os elétrons estariam em movimento em torno do núcleo, na eletrosfera. •O átomo é um sistema neutro, ou seja, o número de cargas positivas e negativas é igual. O átomo é um sistema descontínuo onde prevalecem os espaços vazios.

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