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

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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 Robert Brown descobre o Movimento Browniano. Final séc. 19: debates: Ostwald - Boltzmann 1905 Einstein explica o Mov. Browniano como resultado das colisões moleculares 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 H He LiBe BCNOFNe NaMg AlSiPSClAr KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn FrRaAcRfDbSgBhHsMt CePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu ThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr 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 dagua. 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 AFMAFM-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... 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 J. J. Thomson showed that cathode rays are particles: electrons. Determines charge to mass ratio Millikan determines electron charge in oil drop experiment.

13 1909: Experimento de Millikan da gota de óleo m gota = 1.0 x kg. g é -9.8 m/s 2. 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 = Zm próton

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 H 2 O is a molecule of water H 2 SO 4 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 CaF 2 © M. Hewat

22 C © M. Hewat

23 C 60

24 © M. Hewat

25 MnF Er 6 Mn 23 HAFM: Er 6 Mn 23 Fe 3 O 4 FIM: Fe 3 O 4 - Fe - Fe © M. Hewat

26 Ligações iônicas

27 Distribuição de carga em para ligações covalentes (N 2 por exemplo) e iônicas (LiF por exemplo)

28 Density Gold 19,320 kg/m 3 Mercury 13,600 kg/m 3 Water 1,000 kg/m 3 Gases, roughly 1 kg/m 3 so 99.9% of a gas is empty space. Density = mass/volume is characteristic of the substance.

29 Outra medida de volume O litro é uma medida de volume. Originalmente era exatamente 1 dm 3 Hoje é o volume ocupado por 1 kg dagua pura. 1 cm 1 cm 3 = l 1 dm 1 dm 3 = 1 l 1 m 1 m 3 = 1000 l


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