CFB – QUÍMICA 2° Bimestre – Modelos Atômicos Prof CFB – QUÍMICA 2° Bimestre – Modelos Atômicos Prof.: Ten Ana Christina anachristinac@hotmail.com

Modelos atômicos 1 - Como se pode saber como são os átomos ??

Filósofos gregos Aristóteles: Matéria constituída por quatro elementos fundamentais: água, ar, fogo e terra. Leucipo e Demócrito: Matéria constituída por pequenas partículas indivisíveis, denominadas átomos.

O conhecimento sobre átomo é resultado de observações e experimentos realizados por cientistas ao longo do tempo. Esse conhecimento esta sempre se modificando à medida que novas descobertas são feitas.

Modelos atômicos Dalton Thomson Rutherford O modelo atômico atual

Modelo Atômico de Dalton John Dalton (1766-1844) cientista inglês formulou uma serie de hipóteses sobre as propriedades do átomo. Segundo o modelo atômico de Dalton, os átomos seriam como pequenas esferas que não podiam ser divididas, que não podiam ser quebradas em partes menores, nem destruídas. O átomo seria tão pequeno que não podia ser visto nem por microscópios.

Existe um número finito de tipos de átomos na natureza. Dalton (1803): Átomo muito pequeno, maciço, indivisível e indestrutível. Assimilou o átomo a uma bola de bilhar e concluiu que átomos com a mesma propriedade (tamanho, forma e massa) pertenciam a um mesmo elemento químico. Existe um número finito de tipos de átomos na natureza. A combinação de iguais ou diferentes tipos de átomos originam os diferentes materiais.

Modelo Atômico de Thomson (1898)     Com a descoberta dos prótons e elétrons, Thomson 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.

Uma série de experimentos levou os cientistas a mudar de ideia. Thomson assimilou o átomo a um pudim de passas, onde as passas seriam as partículas negativas. E como o elétron era negativa, ele supôs que deveria haver uma carga elétrica positiva no átomo que anulava a carga negativa. Uma série de experimentos levou os cientistas a mudar de ideia.

Modelo atômico de Rutherford Rutherford descobriu os prótons, átomos muito pequenos e divisível. Ele verificou que alguns átomos emitiam partículas naturalmente. Esse fenômeno foi chamado de radioatividade.

Rutherford construiu um experimento que consistia no bombardeamento de partículas com carga elétrica positiva emitidas por um elemento radioativo em uma folha de ouro. Ele verificou que a maioria das partículas atravessava a folha de ouro sem sofrer desvios, mas algumas sofriam grandes desvios, chegando a serem refletidas.

Com isso ele pode concluir que havia espaços vazios dentro do átomo e mostrou que as cargas positivas não estavam espalhadas por todo átomo, mas concentradas em uma região que ele chamou de núcleo, com os elétrons á sua volta (eletrosfera). Rutherford propôs um modelo atômico nuclear. Assimilando o átomo ao sistema solar. Pouco depois foi modificado por outro cientista, o dinamarquês Niels Bohr. Tal modelo conhecido como Rutherford-Bohr.

ESTUDO DO ÁTOMO Próton Elétron

A descoberta do nêutron Em 1932, o cientista inglês James Chadwick (1891-1974) descobriu outra partícula atômica chamada de nêutrons.

Modelo atômico de Niels Bohr Niels Bohr (1885-1962) O modelo proposto por Rutherford foi aperfeiçoado por Bohr. Esse sistema mostrou ser constituído por três partículas fundamentais: Núcleo { prótons (p) e nêutrons (n) Eletrosfera { elétrons (e)

MODELO ATÔMICO DE BOHR 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.

Quando o elétron retorna à órbita original, 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.

ESTUDO DO ÁTOMO Próton Nêutron Elétron

Modelos: Dalton Rutherford Thomson Bohr Atual

Ao conjunto de átomos de Próton Nêutron Elétron O que há em comum aos três átomos acima? O número atômico (Z) Ao conjunto de átomos de MESMO NÚMERO ATÔMICO damos o nome de ELEMENTO QUÍMICO

Número atômico (Z) A carga nuclear, ou o número de prótons, caracteriza cada elemento e é denominado número atômico. Número atômico (Z) indica o número de prótons presentes no núcleo de cada átomo. Em um átomo o n° de prótons é igual ao número de elétrons. Z = p = e

Observe os átomos abaixo e compare o total de prótons e elétrons de cada. Nêutron Elétron Como os átomos são neutros, o número de prótons é igual ao número de elétrons.

Íons Os átomos podem perder ou ganhar elétrons, deixando de ser neutro. Dando origem a novas partículas , carregadas eletricamente: os íons.

Cátions Os átomos, ao perderem elétrons originam íons positivos, chamados de cátions. O átomo de ferro PERDEU 3 ELÉTRONS para produzi-lo 56 3+ Fe 26

Ânion Um átomo ganha um elétron, ele fica com uma carga total negativa. Chamado de ânion. Em um ânion, o número de prótons é menor que o número de elétrons. O átomo de oxigênio GANHOU 2 ELÉTRONS para produzi-lo 16 2 – O 8

É a espécie química que tem o Íons + Próton – Nêutron Elétron – – 8 2+ – – Be íon cátion ÍON É a espécie química que tem o número de prótons diferente do número de elétrons – – – 4 + + + + + + – + + + + + + – – 16 2– – O íon ânion 8 –

NÚMERO DE MASSA (A) É a soma do número de prótons (Z ou p) e o número de nêutrons (n) do átomo. Próton Nêutron Elétron A = Z + N P = 4 e N = 5 A = 4 Z + N 5

Pertencem ao mesmo elemento químico os átomos: 01) São dados os átomos A, B e C: A: número atômico 20 e tem 21 nêutrons. B: número de massa 40 e 22 nêutrons. C: 20 prótons e 20 nêutrons. Pertencem ao mesmo elemento químico os átomos: A e B. A e C. B e C. A, B e C. A, B e C são de elementos diferentes. Átomos de mesmo elemento químico têm mesmo número de prótons A: Tem 20 prótons. B: tem Z = 40 – 22 = 18 prótons C: Tem 20 prótons.

Ao representar um elemento químico, devem-se indicar, junto ao seu SÍMBOLO, seu número atômico (Z) e seu número de massa (A). A A X X ou Z Z 12 56 C Fe 6 26 35 Cl 17

O modelo atual O modelo de Rutherford-Bohr pode ser usado para explicar várias propriedades químicas da matéria. No entanto, novos experimentos levaram os cientistas a modificar esse modelo mais uma vez.

CAMADAS ELETRÔNICAS ou NÍVEIS DE ENERGIA. 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.

Número máximo de elétrons, por camada 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

Distribuição Eletrônica em 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

Distribuição Eletrônica em camadas Verifica-se que a última camada de um átomo não pode ter mais de 8 elétrons.

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 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

Os subníveis em cada nível são:

Os elétrons de um mesmo subnível possuem a mesma energia. Estudos sobre as energias dos subníveis: Os elétrons de um mesmo subnível possuem a mesma energia. Os elétrons de um átomo se distribuem em ordem crescente de energia dos subníveis.

DIAGRAMA DE LINUS PAULING. O cientista LINUS PAULING criou uma representação gráfica para mostrar a ordem CRESCENTE de energia dos subníveis. Esta representação ficou conhecida como DIAGRAMA DE LINUS PAULING.

Diagrama de Linus Pauling 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p

http://online. scuola. zanichelli http://online.scuola.zanichelli.it/ideelim/2011/12/20/linus-pauling-un-chimico-con-due-nobel/

s2 p6 d10 f14 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 ordem crescente de energia O átomo de FERRO possui número atômico 26, sua distribuição eletrônica, nos subníveis será... 1s 2s 2p 3s 3p 3d 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f ordem crescente de energia 6s 6p 6d 7s 7p 3d6 subnível de maior energia 4s2 subnível mais externo s2 p6 d10 f14 K = 2 L = 8 M = 14 N = 2 distribuição nos níveis

01)Agrupando os subníveis 4f, 6p, 5s e 3d em ordem crescente de energia, teremos: a) 5s, 3d, 4f, 6p. b) 3d, 4f, 6p, 5s. c) 6p, 4f, 5s, 3d. d) 3d, 5s, 4f, 6p. e) 4f, 6p, 5s, 3d. 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p