ESCOLA NOSSA SENHORA DAS NEVES PROFESSOR: DENIS VIEIRA DE OLIVEIRA. REVISÃO SOBRE OS MODELOS ATÔMICOS

O que a química estuda ? energia matéria transformações

A ciência QUÍMICA está voltada para o estudo da matéria, qualquer que seja sua origem. Observando a composição da matéria, suas transformações e a energia envolvida nesses processos MATÉRIA CORPO OBJETO É tudo que tem massa e ocupa um lugar no espaço É uma porção limitada da matéria É um corpo que tem finalidade específica

Toda matéria é constituída por partículas minúsculas chamadas CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA Toda matéria é constituída por partículas minúsculas chamadas ÁTOMOS MODELO DA DALTON A matéria é formada por partículas esféricas, indivisíveis, indestrutíveis e intransformáveis chamada átomo

MODELO DE THOMSON Para Thomson o átomo é uma esfera homogênea, não maciça, de cargas positivas (os prótons) na qual estariam incrustadas algumas cargas negativas (os elétrons), garantindo assim a neutralidade do átomo

Rutherford (1911): Com a experiência de Rutherford foi possível definir a estrutura do átomo como NÚCLEO E ELETROSFERA.

Os átomos apresentam duas partes fundamentais: O núcleo e a eletrosfera eletrosfera núcleo

Modelo Atômico de Rutherford Legenda Partícula alfa 24α Próton Nêutron

Legenda Lâmina de ouro Representação macroscópica Representação microscópica - + + + + - + Legenda - + + - + - - - Partícula alfa 24α + - + - + + - Próton + + - + - + + - - Nêutron + + + +

Modelo Atômico de Rutherford (1871-1937) 1.A grande maioria dos raios α passou pela lâmina. 2. Foram poucos os raios α reflectidos pela lâmina. 3. Pouquíssimos raios α passaram pela lâmina sofrendo desvio.

EXPERIMENTO DE RUTHERFORD

MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD O ÁTOMO NUCLEAR Prótons Nêutrons

A maior parte do espaço do átomo é espaço vazio. No seu interior, existe uma pequena região central positiva (núcleo). No núcleo encontra-se a maior parte da massa do átomo. Os elétrons giram à volta do núcleo em órbitas circulares. Também conhecido como o modelo Planetário.

Conclusões Não é maciço. Possui espaços vazios. A maior parte da massa está em uma pequena região (núcleo) dotada de carga positiva (prótons). Os elétrons estão girando ao redor do núcleo (eletrosfera).

As partículas, fundamentais, que constituem os átomos são: PRÓTONS, NÊUTRONS e ELÉTRONS cujas características relativas são: PARTÍCULAS MASSA RELATIVA CARGA RELATIVA PRÓTONS 1 + 1 NÊUTRONS 1 ELÉTRONS 1/1836 – 1

Falhas do modelo de Rutherford 1º Sabe-se da física que um corpo ao girar em torno de um eixo a cada volta perde energia. Então como o elétron não caia no núcleo?

Modelo atômico de Bohr (Rutherford-Bohr) O modelo atômico apresentado por Bohr é conhecido por modelo atômico de Rutherford-Bohr Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr expôs algumas idéias que modificaram e explicaram as falhas do modelo planetário do átomo.

ELETROSFERA DO ÁTOMO Em torno do núcleo do átomo temos uma região denominada de ELETROSFERA A eletrosfera é dividida em 7 partes chamada CAMADAS ELETRÔNICAS ou NÍVEIS DE ENERGIA

Do núcleo para fora estas camadas são representadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q número máximo de elétrons, por camada K = 2 L = 8 K L M N O P Q M = 18 N = 32 O = 32 P = 18 Q = 8

MODELO ATÔMICO DE BÖHR Esse modelo baseia-se nos seguintes postulados: Os elétrons descrevem órbitas circulares ao redor do núcleo. Cada uma dessas órbitas tem energia constante (órbita estacionária) Os elétrons mais afastados do núcleo têm maior energia.

Os átomos que possuem todos seus elétrons nos subníveis de menores energia se encontram no estado fundamental Quando um elétron absorve certa quantidade de energia, salta para uma órbita mais energética. energia Quando o elétron retorna à órbita original, libera a mesma energia, na forma de luz.

Modelo atômico de Bohr (Rutherford-Bohr)

Modelo atômico de Bohr (Rutherford-Bohr)

Pesquisando o átomo, Sommerfeld chegou à conclusão que os elétrons de um mesmo nível não estão igualmente distanciados do núcleo porque as trajetórias, além de circulares, como propunha Bohr, também podem ser elípticas Esses subgrupos de elétrons estão em regiões chamadas de subníveis e podem ser de até 4 tipos s p d f

K 1s L 2s 2p M 3s 3p 3d N 4s 4p 4d 4f O 5s 5p 5d 5f P 6s 6p 6d Q 7s 7p  subnível “ s “, que contém até 2 elétrons  subnível “ p “, que contém até 6 elétrons  subnível “ d “, que contém até 10 elétrons  subnível “ f “, que contém até 14 elétrons K 1s L 2s 2p M 3s 3p 3d N 4s 4p 4d 4f Os subníveis em cada nível são: O 5s 5p 5d 5f P 6s 6p 6d Q 7s 7p

Diagrama de Linus Pauling A criação de uma representação gráfica para os subníveis facilitou a visualização da sua ordem crescente de energia. Essa representação é conhecida como diagrama energético ou diagrama de Linus Pauling.

DIAGRAMA DE LINUS PAULING 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s

1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2p 3p 4p 5p 6p 3d 4d 5d 6d 4f 2 elétrons 8 elétrons 18 elétrons 32 elétrons 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 4f14, 5d10, 6p6, 7s2...

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA NAS CAMADAS Os elétrons de um átomo são colocados, inicialmente, nas camadas mais próximas do núcleo 23 Na K = 2 L = 8 M = 1 11 80 Br K = 2 L = 8 M = 18 N = 7 35

Verifica-se que a última camada de um átomo não pode ter mais de 8 elétrons Quando isto ocorrer, devemos colocar na mesma camada, 8 ou 18 elétrons (aquele que for imediatamente inferior ao valor cancelado) e, o restante na camada seguinte 40 Ca K = 2 L = 8 M = 10 M = 8 N = 2 20

120 I 53 K = 2 L = 8 M = 18 N = 25 N = 18 O = 7

ordem crescente de energia O átomo de FERRO possui número atômico 26, sua distribuição eletrônica, nos subníveis será... 1s 2s 2p 3s 3p 3d 2 2 6 2 6 2 6 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f ordem crescente de energia 6s 6p 6d 2 2 6 2 6 6 2 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 7s 7p ordem geométrica ou distância 6 3d subnível de maior energia 2 6 10 14 s p 2 d f 4s subnível mais externo K = 2 L = 8 M = 14 N = 2 distribuição nos níveis

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DE ÍONS Para os CÁTIONS devemos distribuir os elétrons como se eles fossem neutros e, em seguida, da última camada retirar os elétrons perdidos 2+ Fe 26 2 2 6 2 6 2 6 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DE ÍONS Para os ÂNIONS devemos adicionar os elétrons ganhos aos já existentes no átomo e, em seguida distribuir o total 16 + 2 = 18 elétrons 2– S 16 2 2 6 2 6 1s 2s 2p 3s 3p