Átomos, Sólidos, Liquidos

Apresentação em tema: "Átomos, Sólidos, Liquidos"— Transcrição da apresentação:

1 Átomos, Sólidos, Liquidos
Adapted from the slides of Dr. Don Franceschetti physics.memphis.edu/People/franceschetti/ Atoms,%20Solids,%20Liquids.ppt

2 Hipótese Atómica Especulação Filosófica, até1800:
Demócrito, Lucrécio (“De Rerum Natura”, filosofia epicureana, combater superstição) c John Dalton re-analiza a hipótese atómica. 1827 Robert Brown descobre o Movimento Browniano. Final séc. 19: debates: Ostwald - Boltzmann 1905 Einstein explica o Mov. Browniano como resultado das colisões moleculares. 1909 Jean Perrin: Experimento

3 Os Elementos Existem aprox. 88 elementos naturais.
São conhecidos uns 120 elementos. 90% dos átomos do universo são hidrogênio. O Sol fussiona Hidrogênio para formar Hélio. Outras estrelas velhas criam elementos mais pessados, até o ferro. Só supernovas podem criar elementos mais pessados. Somos feitos de pó estelar.

4 TABELA Clásico Conocido Raramente usado H He Li Be B C N O F Ne Na Mg
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Clásico Conocido Raramente usado

5 Os Elementos Existem aprox. 88 elementos naturais.
São conhecidos uns 120 elementos. 90% dos átomos do universo são hidrogênio. O Sol fussiona Hidrogênio para formar Hélio. Outras estrelas velhas criam elementos mais pessados, até o ferro. Só supernovas podem criar elementos mais pessados. Somos feitos de pó estelar.

6 Átomos são… Incrivelmente pequenos,
Numerosos, temos aprox. 100,000,000,000,000,000,000,000 átomos num grama d’agua. Se encontram por toda parte: cada vez que você enche os pulmões de ar, esse ar contém átomos que já estiveram nos pulmões de cada ser humano que já existiu.!

7 Não podemos ver os átomos pois…
O comprimento de onda da luz visível é muito maior do que o diâmetro de um átomo. Porém, podemos vé-los usando elétrons: Microscopia de Tunelamento (TEM) e Microscopia de Força Atómica (AFM)

8 Microscopia de Tunelamento (TEM) e Microscopia de Força Atómica (AFM)
A corral made by placing 48 iron atoms in a circle, one at a time, onto a surface of gold (Reprinted with permission from IBM)

9 First “Picture” Thorium 1979

10 Hoje AFM-image with the highest resolution ever obtained (77 pm=0. 77 Ǻ). Subatomic structures are visible within single tungsten atoms. The simultaneously recorded STM image (please move the cursor on image) shows the atomic positions. Image size 500 × 500 pm2. Hembacher et al. SCIENCE...

11 Hoje

12 Electrons Ben Franklin, believed electrical phenomena were due to an excess or a deficiency of electric fluid. Electricity can flow through a gas. Crooks experimented with cathode rays in partially evacuated tubes. 1897 J. J. Thomson showed that cathode rays are particles: electrons. Determines charge to mass ratio. 1909 Millikan determines electron charge in oil drop experiment.

13 1909: Experimento de Millikan da gota de óleo
 mgota =  1.0 x10-15 kg.  g é -9.8 m/s2. A carga  q das gotas era sempre múltiplo de -1.6 x C,   a carga do elétron.

14 O Núcleo Descoberto por Ernest Rutherford no famoso experimento de espalhamento de partículas alfa.

15 Próton: carga = +1e Nêutron carga = 0 Elétron: carga = -1e; massa = 1/2000 do próton Núcleo: carga = Ze, massa = Zmpróton

16 Modelo planetário: errado
 Mecânica Quântica

17 Modelo de camadas

18 We use chemical symbols to represent atoms
Usually these make sense H is Hydrogen O is Oxygen S is Sulphur C is Carbon H2O is a molecule of water H2SO4 is a molecule of sulfuric acid Atoms combine to form molecules by sharing electrons

19 3 fases (estados) da matéria
vapor líquido sólido

20 Estrutura Cristalina Os sólidos podem ser cristalinos ou amorfos
Cristais possuem ordenamento tridimensional dos átomos Podemos conhecer uma estrutura cristalina através de difração de raios-X Um sólido policristalino, por ex. fio de cobre, aluminio das calotas, cerâmicos no piso. Os sólidos amorfos não tem ordem de longo alcançe.

21 ABC.ABC... AB.AB... ou AC.AC... NaCl CaF2
© M. Hewat

22 C © M. Hewat

23 C60

24 © M. Hewat

25 MnF  - Fe FIM: Fe3O4 HAFM: Er6Mn23
© M. Hewat FIM: Fe3O4 HAFM: Er6Mn23

26 Ligações iônicas

27 Distribuição de carga em para ligações covalentes (N2 por exemplo) e iônicas (LiF por exemplo)

28 Density Density = mass/volume is characteristic of the substance.
Gold 19,320 kg/m3 Mercury 13,600 kg/m3 Water 1,000 kg/m3 Gases, roughly 1 kg/m3 so 99.9% of a gas is empty space.

29 O litro é uma medida de volume.
Outra medida de volume O litro é uma medida de volume. Originalmente era exatamente 1 dm3 Hoje é o volume ocupado por 1 kg d’agua pura. 1 m 1 m3 = 1000 l 1 dm 1 dm3 = 1 l 1 cm 1 cm3 = l 1 1.000