MODELOS ATÔMICOS.

Apresentação em tema: "MODELOS ATÔMICOS."— Transcrição da apresentação:

1 MODELOS ATÔMICOS

2 FILÓSOFOS GREGOS Tales de Mileto (625-547) Anaxímenes (séc. VI a.C.)
MODELOS ATÔMICOS Tales de Mileto ( ) A ÁGUA é a essência de tudo. Anaxímenes (séc. VI a.C.) O AR seria o elemento que constituiria O universo. Heráclito ( a.C.) O FOGO é o terceiro elemento da Matéria, capaz de transformá-la. Empédocles ( a.C.) A TERRA é o quarto elemento da Matéria. Aristóteles (séc. IV a.C.) Água, Ar, Fogo e Terra podem se transformar um no outro, dando origem a Novos materiais. Professor Fabiano Ramos Costa

3 TOMOS A FILÓSOFOS GREGOS Demócrito (470-360 a.C.) Leucipo (séc V a.C.)
MODELOS ATÔMICOS Demócrito ( a.C.) Leucipo (séc V a.C.) A matéria não pode ser dividida infinitamente. A matéria tem um limite com as Características do todo. Este limite seriam partículas bastante Pequenas que não poderiam ser Divididas, os ÁTOMOS. TOMOS A NÃO DIVIDIR ÁTOMO = INDIVISÍVEL Professor Fabiano Ramos Costa

4 1º MODELO ATÔMICO EXPERIMENTAL
MODELOS ATÔMICOS John DALTON ( ) Os átomos são esféricos e maciços. São indivisíveis e indestrutíveis. Átomos de elementos diferentes têm Massas diferentes. Átomos combinam-se em várias Proporções de números simples, Formando substâncias. Durante uma reação química, os Átomos não são criados nem destruídos, Apenas trocam de parceiros para Produzirem novas substâncias. DEFEITO DO MODELO Não explicou a eletricidade. Não explicou a radioatividade. Professor Fabiano Ramos Costa

5 A ELETRICIDADE E O ELÉTRON
MODELOS ATÔMICOS Tales de Mileto (Antigüidade) Lã atritada a pedaço de âmbar (elektron) Eletriza-se. Michael Faraday ( ) Uma solução atravessada pela corrente Elétrica, deposita materiais com massas Proporcionais à corrente. A eletricidade está relacionada com Uma partícula. William Crookes ( ) Ampolas de gás a baixa pressão submetida A elevada diferença de potencial emitiam raios Luminosos do pólo negativo para o positivo. J. J. Thomson ( Os raios catódicos das ampolas de Crookes Desviavam na direção do pólo positivo, portanto Têm carga elétrica negativa, chamados ELÉTRONS. Professor Fabiano Ramos Costa

6 O MODELO ATÔMICO DE DALTON PROPUNHA
MODELOS ATÔMICOS O MODELO ATÔMICO DE DALTON PROPUNHA QUE O ÁTOMO ERA UMA ESFERA INDIVISÍVEL E INDESTRUTÍVEL, COMPLETAMENTE MACIÇA E, SENDO ASSIM, NÃO PODERIA EXPLICAR SATISFATORIAMENTE OS FENÔMENOS ELÉTRICOS DA MATÉRIA. PORTANTO, O MODELO ESTÁ INCORRETO! Professor Fabiano Ramos Costa

7 O MODELO ATÔMICO DE THOMSON
MODELOS ATÔMICOS J. J. Thomson ( ) O átomo como um todo tem carga nula. Assim sendo, se há a presença de Elétrons com carga negativa, há também A presença de cargas positivas no átomo. CONTRIBUIÇÃO DE THOMSON SOBRE O MODELO ATÔMICO Thomson propôs que o átomo seria uma Espécie de bolha gelatinosa, completamente Maciça onde haveria a totalidade da carga Positiva homogeneamente distribuída. Incrustada nessa gelatina estariam os Elétrons (de carga negativa). Juntos à massa, formariam uma carga Líquida igual a zero. O MODELO ATÔMICO DE THOMSON FOI DERRUBADO EM 1908 POR ERNERST RUTHERFORD. Professor Fabiano Ramos Costa

8 A RADIOATIVIDADE E A DERRUBADA DO MODELO ATÔMICO DE THOMSON
MODELOS ATÔMICOS Wilhelm Röntgen ( ) Estudava raios emitidos pela ampola de Crookes. Repentinamente, notou que raios Desconhecidos saíam dessa ampola, Atravessavam corpos e impressionavam Chapas fotográficas. Como os raios eram desconhecidos, Chamou-os de RAIOS-X. Henri Becquerel ( ) Tentava relacionar fosforescência de Minerais à base de urânios com os raios-X. Pensou que dependiam da luz solar. Num dia nublado, guardou uma amostra De urânio numa gaveta embrulhada em Papel preto e espesso. Mesmo assim, Revelou uma chapa fotográfica. Inicia-se, portanto os estudos relacionados À RADIOATIVIDADE. Professor Fabiano Ramos Costa

9 CASAL CURIE versus RADIOATIVIDADE
MODELOS ATÔMICOS Pierre Curie ( ) Marie Curie ( ) Estudaram incansavelmente os fenômenos Relacionados à radioatividade, mas não Puderam explicar a origem da radiação Emitida por determinados átomos. SENDO O ÁTOMO, ATÉ ENTÃO, COMPLETAMENTE MACIÇO, COMO EXPLICAR TAL FENÔMENO? QUAL A CARGA DAS PARTÍCULAS RADIOATIVAS: NEGATIVA, POSITIVA OU NEUTRA? QUAL SUA MASSA? Um outro pesquisador, Ernerst Rutherford, Convencido por J. J. Thomson, começa a Pesquisar materiais radioativos e, aos 26 anos De idade, notou que havia dois tipos de radiação: Uma positiva (alfa) e outra negativa (beta). Assim Inicia-se o processo para determinação de NOVO MODELO ATÔMICO. Professor Fabiano Ramos Costa

10 RUTHERFORD PROPÕE A DOIS DE SEUS
10/26 MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD MODELOS ATÔMICOS Ernerst Rutherford ( ) Observou que as partículas alfa (positivas) Desviavam bem pouco da sua trajetória ao Passar um campo elétrico, quando comparadas Com o desvio das partículas beta (negativas) CONCLUSÃO: a partícula alfa tem mais Massa que a partícula beta. A velocidade das partículas alfa era da ordem De km/s. RUTHERFORD PROPÕE A DOIS DE SEUS ALUNOS, JOHANNES HANS WILHELM GEIGER E ERNERST MARSDEN QUE BOMBARDEASSEM FINAS FOLHAS DE METAIS COM AS PARTÍCULAS ALFA A FIM DE COMPROVAR, OU NÃO, O MODELO DE ÁTOMO DE THOMSON. Professor Fabiano Ramos Costa

11 MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD
MODELOS ATÔMICOS Caso o Modelo de Thomson Estivesse CORRETO!!! Como o átomo, segundo Thomson, era uma Espécie de bolha gelatinosa, completamente Neutra, no momento em que as partículas Alfa (numa velocidade muito grande) colidissem Com esses átomos, passariam direto, podendo Sofrer pequeníssimos desvios de sua trajetória. O QUE REALMENTE FOI OBSERVADO????????? A maioria das partículas alfa passou direto Pela fina folha de metal, sem sofrer desvios. Contudo, vez em quando, algumas partículas Alfa desviavam bastante da trajetória com Ângulos até mesmo superiores a 90º. Algumas partículas retornaram... ENTÃO, COMO EXPLICAR TAL FATO? Professor Fabiano Ramos Costa

12 MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD
MODELOS ATÔMICOS PROPOSTA DE RUTHERFORD PARA EXPLICAR AS OBSERVAÇÕES DO LABORATÓRIO Para que a partícula alfa pudesse inverter sua Trajetória, deveria encontrar uma carga positiva Bastante concentrada na região nuclear, com Massa bastante pronunciada. Rutherford propôs que essa região central, Chamada NÚCLEO, conteria toda a massa do Átomo, assim como a totalidade da carga positiva. Os elétrons estariam girando circularmente ao Redor desse núcleo, numa região chamada de ELETROSFERA. Para cada elétron deveria existir uma carga Positiva na região nuclear. Essa partícula positiva Foi denominada PRÓTON. A região nuclear deveria ser cerca de a vezes menor que a eletrosfera, pois De cada a partículas que Passaram direto, uma sofreu deflexão. SURGE ASSIM, O ÁTOMO NUCLEAR O próton é cerca de 1836 vezes mais pesado que 1 elétron. Professor Fabiano Ramos Costa

13 O PROBLEMA DO MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD
MODELOS ATÔMICOS O PROBLEMA DO MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD Para os físicos, toda carga elétrica em movimento, Como os elétrons, perde energia na forma de luz, Diminuindo sua energia cinética e a conseqüente Atração entre prótons e elétrons faria com que houvesse Uma colisão entre eles, destruindo o átomo. ALGO QUE NÃO OCORRE. PORTANTO, O MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD, MESMO EXPLICANDO O QUE FOI OBSERVADO NO LABORATÓRIO APRESENTA UMA INCORREÇÃO. Professor Fabiano Ramos Costa

14 Niels Bohr (1885-1962) MODELO ATÔMICO DE BOHR MODELOS ATÔMICOS
Estudava espectros de emissão do gás hidrogênio. O gás hidrogênio aprisionado numa ampola Submetida a alta diferença de potencial emitia Luz vermelha. Ao passar por um prisma, essa Luz se subdividia em diferentes comprimentos De onda e freqüência, caracterizando um Espectro luminoso descontínuo. A EXPLICAÇÃO Os elétrons estão movimentando ao redor do Núcleo em órbitas de energia FIXA, QUANTI- ZADA E ESTACIONÁRIA (AS CAMADAS). Ao receber energia, o elétron salta para uma Camada mais externa (mais energética), ficando Num estado EXCITADO. Ao retornar para uma camada menos energé- Tica, libera parte da energia absorvida na forma De ondas eletromagnética (LUZ), que pode ser Visível, ou não. Professor Fabiano Ramos Costa

15 MODELO ATÔMICO DE BOHR MODELOS ATÔMICOS Professor Fabiano Ramos Costa

16 A ELETROSFERA MODELO ATÔMICO DE BOHR MODELOS ATÔMICOS
A energia do elétron, numa camada é sempre A mesma. Só é permitido ao elétron movimentar-se na Camada. Quanto mais afastada do núcleo, maior a Energia da camada. Cada camada de energia possui uma quanti- dade máxima de elétrons. A energia emitida pelo elétron corresponde à diferença entre a energia das camadas de origem e destino. Quanto maior a energia transportada, maior Será a freqüência da onda eletromagnética. Retornos eletrônicos para a camada K, liberação de luz no ULTRAVIOLETA. Retornos eletrônicos para a camada L, liberação de luz no VISÍVEL. Retornos eletrônicos para a camada M, liberação de luz no INFRAVERMELHO. Professor Fabiano Ramos Costa

17 A ELETROSFERA MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD MODELOS ATÔMICOS
Para átomos com mais de um elétron, Ao se ampliar as raias luminosas, subdivisões Apareciam, caracterizando que o elétron, ao Retornar para a camada, não voltava Exatamente para a camada, mas para bem Próximo dela, emitindo ondas eletromagnéticas Com energias bem próximas umas das outras. Os átomos multieletrônicos devem possuir Subcamadas ou subníveis de energia, caracte- rizados por órbitas elípticas, além das circulares, segundo o modelo de Bohr. Em cada nível só pode existir uma órbita circular, as outras são elípticas. Professor Fabiano Ramos Costa

18 LINHA DO TEMPO MODELOS ATÔMICOS 625 a.C. Séc. IV a.C. Séc. V a.C. 1803
1897 1911 1913 1925 Teoria dos Quatro Elementos; Água, Ar, Fogo, Terra Teoria Atômica: Demócrito Leucipo John Dalton 1º Modelo Atômico Experimental J. J. Thomson Introduziu Cargas Elétricas No Modelo Atômico Ernerst Rutherford Modelo Atômico Nuclear Niels Bohr Camadas Eletrônicas Circulares Sommerfeld Camadas Eletrônicas Elípticas Átomos Nucleados Matéria Descontínua Filósofos Gregos a. C. Átomos Maciços Matéria Contínua Professor Fabiano Ramos Costa

19 MODELO ATÔMICO ATUAL (ORBITAL)
MODELOS ATÔMICOS Problemas Acerca do Modelo de Bohr 1924 – Louis de Broglie: Dualidade da Matéria Toda e qualquer massa pode se comportar como onda. Heisenberg: Princípio da Incerteza É impossível determinar ao mesmo tempo a posição e a velocidade do elétron. Schrödinger: Orbitais O elétron, como onda, pode ser encontrado ao redor do núcleo em regiões de máxima Probabilidade (orbital). Professor Fabiano Ramos Costa

20 MODELO ATÔMICO ATUAL (ORBITAL)
MODELOS ATÔMICOS ESTUDO DOS ORBITAIS Em cada orbital só há, no máximo, 2 elétrons, representados por meia-seta para cima e meia-seta para baixo (spins). Os elétrons obrigatoriamente têm de possuir spins opostos. Os orbitais se combinam formando os subníveis. Os subníveis se combinam formando as camadas. PARA COLOCAR OS SUBNÍVEIS EM ORDEM CRESCENTE DE ENERGIA NAS CAMADAS UTILIZAREMOS O DIAGRAMA DE LINUS PAULING Professor Fabiano Ramos Costa

21 MODELO ATÔMICO ATUAL (ORBITAL)
MODELOS ATÔMICOS DIAGRAMA DE LINUS PAULING Coloca os subníveis em ordem crescente de Energia. Professor Fabiano Ramos Costa

22 MODELO ATÔMICO ATUAL (ORBITAL)
MODELOS ATÔMICOS CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA Fazer a configuração eletrônica do cádmio, possuidor de 24 elétrons na sua eletrosfera. Professor Fabiano Ramos Costa

23 MODELO ATÔMICO ATUAL (ORBITAL)
MODELOS ATÔMICOS CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA Fazer a configuração eletrônica do cobre, possuidor de 29 elétrons na sua eletrosfera. Professor Fabiano Ramos Costa

24 MODELO ATÔMICO ATUAL (ORBITAL)
MODELOS ATÔMICOS CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA Fazer a configuração eletrônica do Ferro, possuidor de 26 elétrons na sua eletrosfera. Professor Fabiano Ramos Costa

25 REPRESENTANDO UM ÁTOMO
MODELOS ATÔMICOS NÚMERO ATÔMICO Indica o total de prótons no núcleo de um átomo. É representado pela letra “Z”, maiúscula. NÚMERO DE MASSA Indica a massa relativa de um átomo. É calculada através da somados do total de prótons com o total de nêutrons No núcleo do átomo. É representado pela letra “A”, maiúscula. REPRESENTANDO UM ÁTOMO O nêutron foi descoberto em 1932 pelo físico inglês Chadwick. Professor Fabiano Ramos Costa

26 REPRESENTANDO UM ÁTOMO
25/26 REPRESENTANDO UM ÁTOMO MODELOS ATÔMICOS Total de prótons = total elétrons. ÁTOMO NEUTRO. Z = 20 p+ = 20 e- = 20 A = 40 nº = 20 Total de prótons > total elétrons. ÍON POSITIVO = CÁTION. e- = Z(P) – carga, e-=19-1=18 Z = 19 p+ = 19 e- = 18 A = 39 nº = 20 Total de prótons < total elétrons. ÍON NEGATIVO = ÂNION. e- = Z(P) – carga, e-=16-(-2)=18 Z = 16 p+ = 16 e- = 18 A = 32 nº = 16 Professor Fabiano Ramos Costa