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Modelo atómico actual MODELO DA NUVEM ELECTRÓNICA.

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1 Modelo atómico actual MODELO DA NUVEM ELECTRÓNICA

2 Origens Dalton reparou que: Átomos do mesmo elemento eram idênticos entre si mas diferentes dos átomos de outros elementos Átomos de diferentes elementos podiam combinar-se para formar mais elementos complexos Faraday descobriu que forças eléctricas mantinham os átomos ligados nas moléculas

3 Thomson propôs que o átomo fosse uma esfera de carga positiva com os electrões (-) espalhados no seu interior Rutherford apresentou um modelo atómico no qual já havia um núcleo positivo (com protões e neutrões) Bohr conclui, através dos espectros de luz, que os electrões, por vezes saltavam algumas camadas de energia, negando assim a teoria das órbitas electrónicas Apesar do seu modelo atómico conseguir explicar qualitativamente as propriedades químicas dos elementos, houve necessidade de determinar valores quantitativos (a teoria quântica).

4 Como estas teorias provaram ser insuficientes para explicar tudo o que acontecia, formou-se um novo modelo: MODELO DA NUVEM ELECTRÓNICA

5 MODELO ATÓMICO ACTUAL Principio da incerteza de Heisenberg – impossibilidade de determinar a velocidade e localização de um electrão num mesmo instante Principio da dualidade de Louis de Broglie – O electrão comporta-se como onda e como energia

6 MODELO DA NUVEM ELECTRÓNICA Não se pode determinar, simultaneamente, a velocidade e a posição exacta de uma partícula em certo instante Os orbitais são regiões definidas no espaço de três dimensões (volume) nas quais há a possibilidade de se encontrar um electrão. Toda partícula em movimento tem uma onda associada

7 MODELO DA NUVEM ELECTRÓNICA Os electrões só podem ficar nas regiões definidas pelas orbitais. A forma de uma orbital é definida por uma fórmula matemática, conhecida na química quântica como fórmula de onda (Ψ ) A forma de uma orbital é definida por uma fórmula matemática, conhecida na química quântica como fórmula de onda (Ψ )

8 Representações 3d das orbitais: Representação da orbital de um sub nível l=0 ou s

9 Representações 3d das orbitais: Representação da orbital de um sub nível l=1 ou p

10 Representações 3d das orbitais: Representação da orbital de um sub nível l=2 ou d

11 A TEORIA QUÂNTICA Apesar do modelo atómico de Bohr conseguir explicar qualitativamente as propriedades químicas dos elementos, houve necessidade de determinar valores quantitativos. Utilizou-se a mecânica quântica, inventada na década de 20, onde se trabalha a fórmula das orbitais (probabilidade matemática)

12 Tem por objectivo prever o que irá acontecer numa experiência envolvendo elementos físicos ou biológicos, e entender, também, como funciona o nosso mundo Tem por objectivo prever o que irá acontecer numa experiência envolvendo elementos físicos ou biológicos, e entender, também, como funciona o nosso mundo A palavra quântica vem do facto da teoria tentar explicar o que se passa no universo, através de particulas pequeníssimas: os quanta A palavra quântica vem do facto da teoria tentar explicar o que se passa no universo, através de particulas pequeníssimas: os quanta A TEORIA QUÂNTICA

13 Difere das teorias clássicas, porque estas tentavam dar trajectórias definidas aos objectos e átomos, ao contrário, a teoria quântica baseia-se em probabilidade, sendo muito mais geral e aplicável Através de várias experiências, os cientistas concluíram que o átomo continha vários níveis de energia (nos electrões), mas, quando um electrão sobe para uma camada superior ele pode não saltar para a camada imediatamente a seguir

14 Isto porque a energia no átomo está quantizada (cada nível só pode ter certos valores de energia Esta quantização explicou a estabilidade do átomo O estudo do átomo concluiu que a parte mais importante do átomo são os electrões, a forma como eles se distribuem é influenciada por 2 partes: 1ª - quantização da energia no átomo – limita a zona do espaço onde o electrão pode ser encontrado 2ª - princípio da exclusão de Pauli – nenhum electrão tem exactamente as mesmas características que outro electrão do mesmo átomo (spin e direcção da órbita)

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