5 Introdução à estrutura atômica Capítulo

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1 5 Introdução à estrutura atômica Capítulo
QUÍMICA NA ABORDAGEM DO COTIDIANO Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

2 Cargas elétricas, atração e repulsão
Ao atritarmos um bastão de vidro em um tecido de lã, o vidro passa a ser portador de carga elétrica positiva (por uma convenção) e a lã, portadora de carga elétrica negativa (também por uma convenção). Ao serem atritados um contra o outro… … o vidro se eletriza positivamente e a lã negativamente. ADILSON SECCO Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

3 Cargas elétricas, atração e repulsão
Cargas elétricas de sinais diferentes se atraem. Cargas elétricas de sinais iguais se repelem. Atração entre cargas de sinais opostos Repulsão entre cargas de sinais iguais Lã Vidro Adilson secco ADILSON SECCO Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

4 Cargas elétricas, atração e repulsão
Toda matéria, quando está eletricamente neutra, contém partículas elétricas que se neutralizam mutuamente; quando ocorre atrito entre dois corpos, algumas dessas partículas migram de um corpo para outro, tornando-os eletrizados. Um pente de plástico, previamente atritado em lã, atrai um filete de água. Charles D. Winters/Photoresearchers/Latinstock Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

5 A natureza elétrica da matéria
Visto que os materiais participam de fenômenos elétricos, deduz-se que eles devem possuir natureza elétrica. O modelo atômico de Dalton não leva em conta os fenômenos elétricos. Surgiu, no final do século XIX e início do século XX, a necessidade de um modelo atômico mais adequado, que levasse em conta a natureza elétrica da matéria. Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

6 Descargas elétricas em gases a baixa pressão
Tubo de raios catódicos: ampola de vidro ligada a uma bomba de vácuo (diminui a pressão interna). Nas duas pontas do tubo há extremidades metálicas (eletrodos) ligadas a uma bateria. Gás qualquer a baixíssima pressão Mancha luminosa Raios catódicos Cátodo Ânodo ADILSON SECCO Adilson secco Gás qualquer a baixa pressão Luminosidade Polo negativo (cátodo) Polo positivo (ânodo) Bomba de vácuo Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

7 Descargas elétricas em gases a baixa pressão
Se a pressão interna chega a cerca de 1/10 da pressão ambiente, o gás passa a emitir uma luminosidade entre os eletrodos. Se a pressão fica 1/ da pressão ambiente, a luminosidade desaparece, restando apenas uma mancha luminosa atrás do polo positivo (ânodo). Essa mancha se deve a raios provenientes do polo negativo, chamado cátodo. Esses raios foram denominados raios catódicos. Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

8 Descoberta do elétron Joseph John Thomson concluiu que os raios catódicos são constituídos pelo fluxo de partículas menores que o átomo e dotadas de carga elétrica negativa. Estava descoberta a partícula que chamamos de elétron. Assim, um átomo não é indivisível como imaginavam os filósofos gregos ou como sugeria o modelo de Dalton. Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

9 O modelo atômico de Thomson
O átomo deveria ser formado por uma esfera de carga elétrica positiva, possuindo, em sua superfície, elétrons incrustados. Assim, a carga elétrica total de um átomo seria nula, pois a carga negativa dos elétrons compensaria a carga positiva da esfera que os contém. Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

10 O modelo atômico de Thomson
Esse modelo é conhecido como “modelo do pudim de passas”. Elétrons (os elétrons têm carga negativa) Esfera dotada de carga positiva ADILSON SECCO Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

11 A descoberta do próton Outras modificações no tubo de raios catódicos, feitas pelo cientista alemão Eugene Goldstein, conduziram à descoberta de outra partícula subatômica. Essa outra partícula possui massa vezes maior que a do elétron e carga elétrica igual à dele, porém com sinal positivo. Estava descoberta a partícula que chamamos de próton. Assim, o modelo de Thomson era incompleto, uma vez que não levava em conta a existência dos prótons. Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

12 A ciência química Experimentos Observações Regularidades da natureza
permitem fazer Observações que revelam Regularidades da natureza enquanto continuar a explicar as quando não mais explicar as enunciadas como Princípios ou leis que se pretendem explicar com uma que é Aceita Teoria Substituída ou aprimorada Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

13 O experimento de Rutherford
Rutherford bombardeou com partículas  (partículas de carga positiva) uma finíssima lâmina de ouro (de espessura em torno de 0,00001 cm). San Rostro/AGE/Grupo Keystone O ouro é o metal que permite obter as folhas mais finas (metal mais maleável). Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

14 O experimento de Rutherford
Para saber se as partículas atravessavam ou ricocheteavam, ele usou uma tela feita com material fluorescente que emite uma luminosidade instantânea quando atingida por uma partícula . A maioria das partículas não é desviada. ADILSON SECCO Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

15 Modelo atômico de Rutherford
As observações e conclusões de Rutherford: o átomo não é maciço, apresentando mais espaço vazio do que preenchido; a maior parte da massa do átomo se encontra em uma pequena região central (núcleo) dotada de carga positiva, onde estão os prótons; na região ao redor do núcleo (eletrosfera) estão os elétrons; o raio de um átomo de ouro (núcleo e eletrosfera) é cerca de a vezes maior que o raio do núcleo. Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

16 Modelo atômico de Rutherford
ADILSON SECCO Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

17 Modelo atômico de Rutherford
Se o núcleo de um átomo fosse do mesmo diâmetro dessa moeda, os elétrons mais afastados poderiam estar desde cerca de 200 m até 2 km de distância! Sérgio Dotta Jr./CID Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

18 Modelo atômico de Rutherford
Esquema fora de proporção, pois o diâmetro da eletrosfera é milhares de vezes maior que o do núcleo. Um átomo apresenta muito mais espaço vazio que preenchido. ADILSON SECCO Nêutron, partícula eletricamente neutra e de massa aproximadamente igual à do próton Elétron, partícula com carga elétrica negativa e vezes mais leve que o próton Próton, partícula com carga elétrica positiva Núcleo Eletrosfera Em 1932, James Chadwick descobriu a existência de mais uma partícula no núcleo, de massa muito próxima à do próton, porém sem carga elétrica, a qual foi denominada nêutron. Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

19 Número atômico (Z) e número de massa (A) A = Z + N
Número atômico (Z) é o número de prótons presentes no núcleo de um átomo. Número de massa (A) é a soma do número de prótons (Z) e de nêutrons (N) presentes no núcleo de um átomo. A = Z + N Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

20 A representação de um átomo:
X Z A A representação de um átomo: 6 12 C  Representa um átomo do elemento carbono com 6 prótons, 6 elétrons e 6 nêutrons. Na 23 11  Representa um átomo do elemento sódio com 11 prótons, 11 elétrons e 12 nêutrons. Cl 17 37  Representa um átomo do elemento cloro com 17 prótons, 17 elétrons e 20 nêutrons. Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

21 Elemento químico Elemento químico é o conjunto de átomos que possuem um mesmo número de prótons, isto é, o mesmo número atômico. Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

22 Isótopos Observe os átomos de hidrogênio existentes na natureza:
Semelhança: os três possuem o mesmo número de prótons (Z) (são átomos do mesmo elemento químico) e elétrons (se todos forem átomos neutros). Diferença: o número de nêutrons. Como os isótopos pertencem ao mesmo elemento químico, eles possuem as mesmas propriedades químicas. 1 H 2 3 Que semelhança e diferença são notadas entre eles? Isótopos são dois ou mais átomos que possuem mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A). Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

23 Íons Se um átomo eletricamente neutro perde elétrons, passa a apresentar um excesso de prótons, isto é, transforma-se em um íon positivo, denominado cátion. Perde 1 e– Átomo de Na 11 e– Átomo neutro 12 nêutrons prótons elétrons Íon Na+ 10 e– Cátion 12 nêutrons prótons elétrons indica excesso de 1 carga positiva ADILSON SECCO Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

24 Íons Se um átomo eletricamente neutro recebe elétrons, passa a apresentar um excesso de elétrons, isto é, transforma-se em um íon negativo, denominado ânion. Ganha 1 e– Átomo de Cl 17 e– Átomo neutro 20 nêutrons prótons elétrons Íon Cl– 18 e– Ânion 20 nêutrons prótons elétrons indica excesso de 1 carga negativa ADILSON SECCO Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

25 Esquematizando Átomo neutro Número de prótons (Z) Número de elétrons
tem pode eventualmente Número de prótons (Z) Número de elétrons Perder elétrons Receber elétrons originando originando que são Cátion Ânion que é um que é um Iguais Íon positivo Íon negativo Capítulo 5 – Introdução à estrutura atômica

26 ANOTAÇÕES EM AULA Autores: Eduardo Leite do Canto e Francisco Miragaia Peruzzo Editores: André Jun, Fabiana Eiko S. Asano e Paula Yumi Hirata Coordenação de produção: Maria José Tanbellini Revisão: Aline Souza, Miguel Facchini, Ramiro Morais Torres Diagramação: Mamute Mídia EDITORA MODERNA Diretoria de Tecnologia Educacional Editora executiva: Gabriela Dias Coordenadora editorial: Ivonete Lucirio Coordenador de projetos: Cristiano Galan Editora: Natália Coltri Fernandes Editor assistente de arte: Eduardo Bertolini Assistente editorial: Mayra Kallás Assistentes de arte: Adailton Brito, Ana Maria Totaro, Caroline Almeida, Valdeí Prazeres Iconografia: Maria Clara Antonelli, Rafael Galvão Revisão: Luiz Alberto de Andrade, Mariana Nascimento © Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei de 19 de fevereiro de 1998. Todos os direitos reservados. Rua Padre Adelino, 758 – Belenzinho São Paulo – SP – Brasil – CEP: Vendas e atendimento: Tel. (0__11) Fax (0__11) 2012 FIM

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