Introdução as estruturas moleculares

Apresentação em tema: "Introdução as estruturas moleculares"— Transcrição da apresentação:

1 Introdução as estruturas moleculares
Prof. Mª de Fátima Martino Ferreira Cardoso

2 A organização começa em nível sub-molecular.
O Universo Constituído de Matéria e Energia Nos biossistemas Alto grau de organização (baixa entropia). A organização começa em nível sub-molecular.

3 Matéria é formada por átomos;
1. Estrutura da matéria Matéria é formada por átomos; O átomo seria a menor partícula da matéria... Entretanto, sabe-se hoje, que o átomo não é a menor/indivisível partícula, mas é a menor estrutura da matéria que conserva a identidade dos elementos químicos.

4 Os átomos dificilmente existem livres:
Possuem grande tendência a se apresentarem na forma de: Moléculas (associações de átomos) Íons (possuem carga elétrica);

5 Modelos Atômicos A origem da palavra átomo:
A palavra átomo foi utilizada pela primeira vez na Grécia antiga, por volta de 400 aC. Demócrito acreditava que todo tipo de matéria fosse formado por diminutas partículas que denominou átomos (sem divisão, indivisível, “incortável”). Demócrito

6 Modelos Atômicos Tais partículas representavam a menor porção de matéria possível, ou seja, eram indivisíveis. Como esta idéia não pôde ser comprovada por Demócrito e seus contemporâneos, ela ficou conhecida como 1º modelo atômico, mas meramente filosófico. As idéias de Demócrito permaneceram inalteradas por aproximadamente 2200 anos.

7 Modelo Atômico de Dalton (1801)
Em 1808, Dalton retomou estas idéias sob uma nova perspectiva: a experimentação. Baseado em reações químicas e pesagens minuciosas, chegou à conclusão de que os átomos realmente existiam e que possuíam algumas características: - Toda matéria é formada por diminutas partículas esféricas, maciças, neutras e indivisíveis chamadas átomos. Dalton

8 Modelo Atômico de Dalton
Existe um número finito de tipos de átomos na natureza. A combinação de iguais ou diferentes tipos de átomos originam os diferentes materiais.

9 Modelo Atômico de Thompson (1898)
A primeira hipótese sobre a estrutura do átomo veio de Thompson. o átomo era um pudim de ameixa, na qual a massa representava a parte positiva como um fluido pesado e gelatinoso e as ameixas eram as cargas negativas que estariam distribuídas aleatoriamente.

10     Com a descoberta dos prótons e elétrons, Thompson propôs um modelo de átomo no qual os elétrons e os prótons, estariam uniformemente distribuídos, garantindo o equilíbrio elétrico entre as cargas positiva dos prótons e negativa dos elétrons.

11 Modelo Atômico de Rutherford (1911)
 Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro com partículas "alfa" (α) emitidas pelo "polônio" (Po), contido num bloco de chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar passagem às partículas α por ele emitidas. Envolvendo a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora revestida de sulfeto de zinco (ZnS).

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13 Modelo Atômico de Rutherford
Observando as cintilações na tela de ZnS, Rutherford verificou  que muitas partículas α atravessavam a lâmina de ouro, sem sofrerem desvio, e poucas partículas α sofriam desvio. Como as partículas "alfa" têm carga elétrica positiva, o desvio seria provocado por um choque com outra carga positiva, isto é, com o núcleo do átomo, constituído  por prótons.

14 Foi sugerido que as cargas positivas estavam concentradas e regiões muito pequenas do Espaço formando fortes campos eletropositivos capazes de repelir as partículas α, e que elétrons girariam em torno das cargas positivas em trajetórias circulares. - + - + + - A soma das cargas positivas e negativas continuava nula...

15 Niels Bohr (1913) Os elétrons estariam em órbitas de nível energético bem determinado (CORRETO); E estas órbitas seriam circulares (INCORRETO).

16 A teoria de Bohr fundamenta-se nos seguintes postulados:
1º postulado: Os elétrons descrevem órbitas circulares estacionárias ao redor do núcleo, sem emitirem nem absorverem energia.

17 2º postulado Fornecendo energia (elétrica, térmica) a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz (fenômeno observado, tomando como  exemplo, uma barra de ferro aquecida).

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19 A linha vermelha no espectro atômico é causada por elétrons saltando da terceira órbita para a segunda órbita. O comprimento de onda guarda relação com a energia. Os menores comprimentos de onda de luz significam vibrações mais rápidas e maior energia.

20 A visão moderna do átomo
Os elétrons ocupam posições em torno do núcleo devido a velocidades elevadas de sua trajetória formando orbitais. Max Born Werner Heisenberg Metal Európio (Eu)

21 Características químicas
LEGENDA: Orbitais esféricos ‘s’ (branco – azul) Até 2 e Orbitais ‘p’ em forma de halter (laranja) Até 6 e Orbital ‘d’ (amarelo - verde) Até 10 e Orbital ‘f’ (rosa) Até 14 e Hidrogênio Carbono Silício Ferro Prata Európio

22 Evolução da concepção Atômica
Dalton (1801) Thompson (1898) “Nuvem eletrônica” Rutherford (1911)

23 O átomo é composto de um núcleo central contendo prótons (com carga positiva) e nêutrons (sem carga). Os elétrons (com carga negativa e massa insignificante) revolvem em torno do núcleo em diferentes trajetórias imaginárias chamadas órbitas.

24 O átomo é indivisível? O átomo NÃO é indivisível.
É formado por elétrons, prótons e nêutrons.

25 Estas são partículas elementares?
O elétron é de fato uma partícula elementar. Entretanto... Os prótons e nêutrons não são partículas elementares, pois são constituídos de partículas ainda menores chamadas Quark.

26 Conceito de Murray Gell-Mann, 1963 Nobel de Física de 1969
3 quarks circundados por uma nuvem quântica de partículas. Visualização do Núcleo do átomo do Carbono