Teorias Atômicas Prof. Alan Ibiapina

Os Átomos Carbono grafite Silício

Leucipo e Demócrito Por volta de 400 a.C, a maioria dos filósofos acreditava na teoria de Aristóteles: que a matéria era formada por quatro elementos naturais (fogo, ar, água e terra). Porém, Leucipo e Demócrito foram os primeiros a terem a concepção de que a matéria era formada por partículas muito pequenas chamadas de Átomos.

Teoria atômica de Dalton Somente em 1808, Dalton retoma a idéia do filósofo grego Demócrito baseando-se nas leis ponderais de Lavosier e Proust. Para Dalton o átomo era: Pequena partícula esférica e indivisível. Um conjunto de átomos com as mesmas massas e tamanhos apresentavam as mesmas propriedades e constituíam um elemento químico.

Teoria atômica de Dalton Elementos químicos diferentes apresentavam átomos com diferentes massas, tamanhos e propriedades diferentes. Numa reação química, os átomos não são criados nem destruídos: são simplesmente rearranjados, originando novas substâncias. O átomo seria semelhante a uma bola-de-bilhar.

Teoria atômica de Thomson

Teoria atômica de Thomson

Teoria atômica de Thomson

Experiência de Thomson

Teoria atômica de Thomson O modelo atômico de Thomson afirmava que o átomo seria maciço, esférico, descontínuo e formado por um flúido com carga positiva no qual estavam dispersos os elétrons.

A descoberta dos prótons: os raios anôdicos ou canais.

A descoberta dos prótons: os raios anôdicos ou canais.

Teoria atômica de Rutherford

Experiência de Rutherford

Teoria atômica de Rutherford Para Rutherford, o átomo possuía duas regiões distintas: Núcleo: contendo os prótons; Eletrosfera: contendo os elétrons.

A descoberta dos nêutrons. Em 1932, o cientista James Chawick verificou que o núcleo de berílio radioativo emitia partículas sem carga elétrica e de massa praticamente igual à dos prótons. Essa partícula foi denominada neutrôn.

A visão clássica do Átomo Núcleo: Prótons + nêutrons Eletrosfera: Elétrons.

Tabela Importante Partícula Subatômica Carga Massa relativa Próton Positiva 1 Neutrôn Neutra Elétron Negativa 1/1836

Teoria atômica de Rutherford-Böhr Niels Böhr baseou-se nos estudos de Max Planck e Albert Einstein. De acordo com os estudos de Max Planck, os átomos de um corpo aquecido emitem radiação eletromagnética (Luz).

Teoria atômica de Rutherford-Böhr

Teoria atômica de Rutherford-Böhr Equação de Planck: E = h . c λ De acordo com essa equação, quanto maior o comprimento de onda da luz; menor a sua energia.

Teoria atômica de Rutherford-Böhr Exemplo: A energia da luz vermelha é equivalente a 175 kJ/mol, pois possui um comprimento de onda igual a 685 nm. A energia da luz azul é equivalente a 300 kJ/mol, pois possui um comprimento de onda igual 400 nm.

Teoria atômica de Rutherford-Böhr

Espectro contínuo

Espectro em raias

Espectro em raias para o átomo de Hidrogênio

Teoria atômica de Rutherford-Böhr

Teste da chama

Teste da chama

Contribuição de Sommerfeld

Contribuição de Sommerfeld As 7 camadas da eletrosfera e suas subcamadas: 1ª camada K: (l = 1) 2ª camada L: (l = 1, 2) 3ª camada M: (l = 1, 2, 3) 4ª camada N: (l = 1, 2, 3, 4) 5ª camada O: (l = 1, 2, 3, 4) 6ª camada P: (l = 1, 2, 3) 7ª camada Q: (l = 1, 2)

A dualidade do elétron Louis Victor De Broglie adotou o conceito dual da luz ao comportamento do elétron. O elétron seria uma partícula “empurado” por uma onda-piloto.

Princípio da Incerteza de Heisenberg O físico alemão Werner K. Heisenberg afirmou que é impossível prever ao mesmo tempo a posição do elétron na eletrosfera e a sua velocidade. Essa afirmação ficou conhecida como Princípio da Incerteza de Heisenberg.

O elétron segundo Schrödinger O elétron se movimenta tão rápido que somente é possível ver a sobra da região por onde ele se movimenta. Essa região, que até pode ser calculado, é denominado orbital.

O elétron segundo Schrödinger Segundo Schrödinger, o elétron em um átomo pode ser descrito por uma função de onda:

Modelo atômico atual

Modelo atômico atual

Modelo atômico atual

Modelo atômico atual A única diferença entre esse modelo e o de Rutherford-Böhr é que as camadas da eletrosfera de um átomo não são semelhante à casca de uma cebola, mas são formadas por orbitais atômicos.

Massa Atômica (A) É o “peso” de um átomo e pode ser calculado somando-se as massa de prótons, nêutrons e elétrons. No entanto, desconsidera-se a massa dos elétrons por serem muito leves. Então: A = P + N

Observações Para saber o número de prótons, basta olhar o número atômico (Z) do átomo na tabela periódica. A massa atômica é encontrada também na tabela periódica Em um átomo neutro o número de prótons é igual ao número de elétrons

Íons São átomos que perderam ou ganharam elétrons. Por exemplo: O Na+ é um íon formado quando um átomo de Na perde um elétron. O Cl- é um íon formado quando um átomo de Cl ganha um elétron.

Íons Íon positivo se chama cátion. Na+, Mg2+, Al3+. Íon negativo se chama ânion. F-, Cl-, SO42-, CO32-.

Isótonos Átomos diferentes que possuem o mesmo número de nêutrons. Por exemplo: 1H3 - 2He4

Isótopos Átomos diferentes que apresentam o mesmo número de prótons. Por exemplo: 1H1 - 1H2 - 1H3 6C12 - 6C14

Isóbaros Átomos diferentes que apresentam mesmo número de massa. Por exemplo: 6C14 - 7N14

Galeria de Fotos Dalton (1766 - 1844 ) J. J. Thonsom (1856 - 1940 )

Galeria de Fotos Niels Böhr (1885 – 1962) Ernest Rutherford (1871 – 1937) Niels Böhr (1885 – 1962)

Galeria de Fotos Arnold Sommerfeld (1868 – 1951) Wener Heisenberg (1901 – 1976)

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