Estrutura Atômica da Matéria. Desde a antiguidade o ser humano vem procurando saber mais sobre a matéria e usar esse conhecimento para viver melhor. Uma.

Apresentação em tema: "Estrutura Atômica da Matéria. Desde a antiguidade o ser humano vem procurando saber mais sobre a matéria e usar esse conhecimento para viver melhor. Uma."— Transcrição da apresentação:

1 Estrutura Atômica da Matéria

2 Desde a antiguidade o ser humano vem procurando saber mais sobre a matéria e usar esse conhecimento para viver melhor. Uma dúvida muita antiga é: Se tudo o que existe é feito de matéria, de que é feita a matéria? Há cerca de 2500 anos, os filósofos gregos Leucipo e Demócrito indagavam sobre a estrutura fundamental da matéria. Eles afirmaram que a água, então tida como um elemento fundamental de tudo o que existe, era composta por partículas indivisíveis que receberam o nome de átomos. A palavra átomo significa, em grego, “indivisível”. Porque alguns tipos de material, ao se misturarem se transformam em outro material? Como ocorrem essas transformações? Para explicar essas e outras questões práticas, surgiu a necessidade de saber de que é feita a matéria ou de que é constituída a menor partícula de água, do ferro e de tudo o que existe.

3 | Demócrito 460~370 a.C. Dalton 1766~1844 | Radiatividade 1896 | O Atomismo e a teoria dos quatro elementos Apesar de errado, o conceito aristotélico de matéria, juntamente com toda a sua filosofia, foi aceito oficialmente durante mais de 2000 anos. John Dalton fez a primeira proposta para um modelo atômico baseado dados experimentais

4 Modelo Planetário Para Rutherford o átomo deveria ser um sistema semelhante ao solar: um núcleo central grande, com carga positiva, rodeado de partículas móveis, de carga negativa. Segundo o modelo atômico atual, em comparação com o espaço ocupado pelo núcleo, o espaço ocupado pelos elétrons é enorme, ou seja, cem mil vezes maior. Por outro lado, um próton tem massa aproximadamente 2000 vezes maior do que a massa do elétron.

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7 Na mesma época, o físico dinamarquês Niels Bohr (1885-1962), baseando-se também em conhecimentos sobre a radiação luminosa (espectros atômicos), propôs uma série de postulados que aprimoraram o modelo de Rutherford: ► os elétrons, no átomo, giram em órbitas determinadas, chamadas níveis de energia ou camadas eletrônicas; ► enquanto giram em determinada órbita, os elétrons não irradiam energia; ► em cada órbita, os elétrons têm uma quantidade de energia permitida: quanto mais próximos estiverem do núcleo, menor a energia dos elétrons em relação ao núcleo, e, quanto mais afastados, maior a energia em relação ao núcleo O modelo atômico de Bohr

8 ► os elétrons podem passar de uma órbita para outra. Para que eles passem de uma órbita mais próxima do núcleo para uma mais afastada, é necessário absorver energia. Quando passam de uma órbita mais afastada para outra mais próxima do núcleo, há liberação de energia:

9 Assim, o átomo seria formado por um núcleo e níveis de energia quantizada (onde estão os elétrons), num total de sete níveis energéticos. As ideias de Bohr permitiram entender a organização dos elétrons na eletrosfera

10 A massa do átomo e a descoberta do nêutron Início do século XX  espectrômetro de massas  determinação da massa de um átomo. A massa de um átomo não é proporcional ao número de prótons: quando o número de prótons aumenta, a massa do átomo aumenta mais rapidamente. Nem todos os átomos de uma mesmo elemento, tem a mesma massa. Em uma amostra de neônio perfeitamente puro, por exemplo, a maior parte dos átomos tem massa de 3,32 x 10 -26 kg, isto é, são cerca de 20 vezes mais pesados que o hidrogênio. No entanto, alguns átomos de neônio são 21 vezes mais pesados que o hidrogênio e, outros, cerca de 22 vezes mais pesados. Neônio-20 (90,02%), Ne-21 (0,26%) e Ne-22 (8,82%)  20,183u

11 Por volta de 1914, um jovem cientista, Henry Moseley, quando estudava os raios x, verificou experimentalmente ser possível associar a cada elemento um valor que representava a carga nuclear desse elemento, ou seja, o número de prótons do átomo do elemento, o qual foi chamado de número atômico. Levando isso em conta, pode-se definir elemento químico como conjunto de átomos de mesmo número atômico (z). O número atômico (Z)

12 A questão da massa nuclear só foi resolvida em 1932, vinte anos depois das ideias apresentadas por Rutherford sobre a estrutura do átomo. O cientista James Chadwick, estudando o bombardeamento de átomos com partículas α, descobriu os nêutrons, partículas constituintes do núcleo atômico desprovidas de carga elétrica e com massa igual à do próton. A questão da massa nuclear apresentada por Rutherford havia, assim, sido solucionada. O total de prótons e nêutrons do núcleo é chamado número de massa (A). Nêutrons e prótons, juntos, também são chamados nucleons. O número de Massa (A)

13 A notação A X Z tem sido adotada para representar os átomos. X é o símbolo do elemento químico; A, seu número de massa; e z, seu número atômico. Resumindo: núcleo No núcleo temos carga positiva e massa prótons As cargas positivas são denominadas prótons eletrosfera Na eletrosfera temos carga negativa elétrons As cargas negativas são denominadas elétrons Os prótons tem uma massa aproximadamente duas mil vezes maior que a massa dos elétrons O número de cargas positivas (prótons) é igual ao número de cargas negativas (elétrons)

14 Número atômico número de prótons Z Número atômico: caracteriza cada elemento químico e é determinado pelo número de prótons no núcleo (Z) No núcleo também são encontradas outras partículas, sem carga elétrica, mas com massa igual à massa do próton; essas partículas foram denominadas nêutrons. Número de massamassa do átomo soma do número de nêutrons e de prótonA Número de massa: corresponde à massa do átomo e é dada pela soma do número de nêutrons e de prótons do núcleo (A) A X Z  A (massa atômica = p+n) e Z (número atômico = p) No átomo neutro, o número de prótons é igual ao número de elétrons

15 Para um elemento qualquer, o número atômico é sempre o mesmo, mas o número de massa pode variar, dando origem a ISÓTOPOS. Isto se deve à variação no número de nêutrons: Isótopos

16 ”Nenhuma descoberta promoveu tanto o avanço da ciência do último século quanto à dos constituintes atômicos. Conhecer e entender as chamadas partículas subatômicas como elétrons e prótons foi fundamental para o desenvolvimento da química moderna, da eletrônica e mesmo da biologia.” ”Nenhuma descoberta promoveu tanto o avanço da ciência do último século quanto à dos constituintes atômicos. Conhecer e entender as chamadas partículas subatômicas como elétrons e prótons foi fundamental para o desenvolvimento da química moderna, da eletrônica e mesmo da biologia.”