Universidade Federal de Itajubá

Apresentação em tema: "Universidade Federal de Itajubá"— Transcrição da apresentação:

1 Universidade Federal de Itajubá
Capítulo 6 – Estrutura eletrônica dos átomos Alunos: Matheus Silva Franco nº 17016 Ricieri Lima de Oliveira nº 17025 Professor: Élcio Rogério Barrak Engenharia de Produção Universidade Federal de Itajubá

2 Tópicos A importância do estudo da luz Natureza e propriedades da luz
O Espectro eletromagnético Radiação do corpo negro Quantum O efeito fotoelétrico e os fótons A natureza dual da luz O espectro de linhas O modelo atômico de Bohr O comportamento ondulatório da matéria O princípio da incerteza Os orbitais atômicos Princípio da exclusão de Pauli Classificação Periódica

3 A importância do estudo da luz
O entendimento de como a luz interage com a matéria ajuda-nos a compreender o comportamento dos elétrons no átomo.

4 Natureza e propriedades da luz
Luz visível: radiação eletromagnética Transporta energia pelo espaço

5 Espectro eletromagnético

6 Radiação de corpo negro
Na física, um corpo negro é um corpo que absorve toda a radiação que nele incide: nenhuma luz o atravessa nem é refletida. Apesar do nome, corpos negros produzem radiação eletromagnética, tal como luz. Quando um corpo negro é aquecido, essas propriedades o tornam uma fonte ideal de radiação térmica. A intensidade e o comprimento de onda dessa radiação dependem da temperatura.

7 Quantum Max Planck Suposição audaciosa: os átomos só podiam
absorver ou emitir pequenas quantidades (ou “pacotes”) de energia. Menor quantidade de energia: quantum. E = h  f *onde h é igual à constante de Planck.

8 O efeito fotoelétrico e os fótons
O efeito fotoelétrico é o fenômeno que ocorre quando a luz incide em uma superfície metálica limpa, ocorrendo a emissão de elétrons. Fóton é um “pacote” de energia que se comporta como partícula. Faz parte da teoria de Einstein, que ao desenvolver o conceito de fóton complementou o trabalho de Planck. E = h  f

9 A natureza dual da luz A luz possui características tanto de onda quanto de partícula. Assim, em certas ocasiões, como na difração e na interferência, ela se comporta como onda e em outras situações, como no efeito fotoelétrico, ela se comporta como partícula.

10 O espectro de linhas Para definir o espectro de linhas, definiremos primeiro o espectro contínuo. O espectro contínuo resulta da separação de todos os comprimentos de onda da luz branca (sol). Quando separamos o feixe de luz original, obtemos uma faixa contínua de cores sem nenhum ponto branco. Um espectro contendo apenas radiações de comprimentos de onda específicos é chamado espectro de linhas.

11 Espectros de absorção e de emissão
absorção emissão

12 O modelo atômico de Bohr e o espectro de linhas
Modelo na época: Rutherford (sistema solar). O descobrimento do espectro de linhas causou confusão aos cientistas. Bohr então propôs: 1) O elétron só pode estar contido em uma região correspondente a uma certa energia definida; 2) Quando o elétron está em um certo estado de energia “permitido”, ele não irradia energia; 3) Uma mudança de camada significa emissão ou aborção de energia.

13 O comportamento ondulatório da matéria
De Broglie propôs que o comprimento de onda característico do elétron ou qualquer outra partícula depende de sua massa e de sua velocidade. Qualquer objeto que possui massa e velocidade pode dar origem a uma onda. Pouco depois, as propriedades ondulatórias do elétron foram demonstradas, pois os elétrons eram difratados pelos cristais do mesmo modo que os raios-X.

14 Princípio da incerteza
É impossível determinar simultaneamente a posição e a velocidade de um elétron num dado instante. A localização de uma onda no espaço não é definida de forma exata.

15 Os orbitais atômicos Orbital é a região do espaço ao redor do núcleo onde a probabilidade de se encontrar um elétron é alta. Cada orbital tem forma e energia características.

16 Onde estão os orbitais? Quatro subníveis principais: “s”, “p”, “d” e “f”

17 Os orbitais atômicos Para descrever o orbital, são usados os números quânticos. “n” : número quântico principal (tamanho) “l” : número quântico secundário ou azimutal (formato) “m” : número quântico magnético (orientação espacial) “s” : spin eletrônico (sentido da rotação do elétron)

18 Os orbitais atômicos

19 Princípio da exclusão de Pauli
Em um orbital podem ficar apenas dois elétrons e jamais poderão ter os quatros números quânticos iguais. Pois, obrigatoriamente, terão spins contrários. Princípio de Hund

20 Classificação Periódica

21 Vale a pena lembrar: Existem vários tipos de radiações eletromagnéticas e o espectro eletromagnético é a ferramenta utilizada para identificá-las. A luz pode ser tratada tanto como onda quanto como partícula. O efeito fotoelétrico é importante para demonstrar a característica corpuscular da luz. A própria matéria pode ter comportamento de onda (ex: elétrons). É impossível determinar a posição exata de um elétron no átomo, por isso surgiu o conceito de orbital.

22 Referências bibliográficas
Química – A Ciência Central – 9ª edição (Brown, LeMay e Bursten) Princípios da Química (Nasterton, Slowinski e Stanitski) As faces da Física (Wilson Carron e Osvaldo Guimarães)