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2. ÁTOMO

Prof.a M.a Nayara Lais Boschen

Universidade Estadual do Centro-Oeste -

UNICENTRO

A EVOLUÇÃO DO MODELO ATÔMICO

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• 478 a.C. Grécia Antiga

• Leucipo e Demócrito (regiões de Mileto e Abdera) chegaram à menor parte

da matéria, o átomo, indivisível;

• Empédocles: teoria dos quatro elementos;

Fonte Imagem: https://quimicaparaconcursos.com/modelos-atomicos/

MODELO ATÔMICO DE DALTON

• 1808, John Dalton retoma a teoria de Demócrito e propõe a primeira teoria

atômica;

• Toda matéria é formada por minúsculas partículas maciças e indivisíveis,

denominadas átomos;

• Os átomos não podem ser criados nem destruídos;

• Em uma reação química, ocorre apenas a reorganização, a separação ou a

combinação dessas partículas e, nas substâncias, elas estão unidas por forças de

atração mútua;

• Os átomos de determinado elemento são caracterizados por sua massa;

• Os átomos de um mesmo elemento apresentam propriedades iguais e os átomos

de elementos diferentes apresentam propriedades diferentes.3


• Dalton esclareceu que, em um dado composto químico, os átomos estão em mesma

proporção, explicando por que em uma reação química os reagentes sempre se

comportam segundo uma razão de massas constantes (lei das proporções definidas);

• Lei da conservação das massas;

• Bola de bilhar.

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Modelo de Dalton e fórmulas químicas:

• Dalton representava os átomos comcírculos que continham em seu interiordetalhes distintos para simbolizar oselementos.

• Cada substância composta é formada porum único tipo de “átomo composto”, o qualapresenta proporção fixa entre os átomosque o compõem, ou seja, há uma fórmulapara cada substância.

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FILGUEIRAS, C. A.L. Duzentos anos da teoria atômica de Dalton. Química Nova na Escola, n. 20, 2004.


• Modelo de Dalton explicava adequadamente as leis ponderais:

1. Lei da Conservação das Massas;

2. Lei das Proporções Definidas.

• Uma transformação química, os átomos não se modificam, mas se rearranjamgerando novas espécies químicas

𝐶𝑂 + 𝑂 → 𝐶𝑂2

• Há uma proporção entre as quantidades de espécies envolvidas: a relaçãoentre as quantidades de óxido carbônico e oxigênio é 1:1. formando 1 átomodo composto de dióxido de carbono.

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• Limitações:

• Comportamento de substâncias sob ação da eletricidade;

• A formação de vários átomos compostos, à simbologia dos elementos.

• Jöns Jacob Berzelius (1778-1848):

1. Teoria eletroquímica: todos os átomos teriam carga elétrica negativa e positiva, exceto o

oxigênio, que só teria negativa.

2. Teoria Corpuscular: propôs um arranjo de átomos compostos de Dalton: os de primeira

ordem seriam formados por átomos elementaresa; os de segunda ordem seriam formados

por aqueles de primeira ordemb.

a potássio + oxigênio = potassa; enxofre + oxigênio = ácido sulfúrico;

b sulfato de potassa = potassa + ácido sulfúrico.

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MODELO ATÔMICO DE THOMSON

• Corpos são eletricamente neutros, a descoberta dos elétrons levou aThomson a propor a existência de carga positiva no átomo.

• Átomo constituído por uma esfera maciça de carga elétrica positiva, que continhacorpúsculos de carga negativa (elétrons) nela dispersos;

• Pudim de passas;

• Número de e- suficientes para anular a carga positiva da esfera;

• Se perder e- = carregado positivamente = eletropositivo;

• Se ganhar e- = carregado negativamente = eletronegativo;

• Íons: possui carga;

• Cátion: carga elétrica positiva;

• Ânion: carga elétrica negativa.

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COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS ATÔMICOS DE DALTON E THOMSON

Dalton Thomson

Átomo esférico Átomo esférico

Não admitia a divisibilidade Natureza elétrica, divisível

Não explicava fenômenos elétricos Desequilíbrio de cargas = íons

Relação de massas dos átomos Relação de massas dos átomos

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MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD

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• Ao estudar fenômeno de radioatividade;

• Ernest Rutherford (1871-1937), Johannes Wilhem Geiger (1882-1945) e Ernest

Marsden (1889-1970);

• Bombardearam com partículas alfa, provenientes de material radioativo, uma folha fina

de ouro. As partículas que atravessaram a lâmina metálica eram detectadas em um

anteparo fluorescente apropriado para essa finalidade.

Fonte Imagem: https://alunosonline.uol.com.br/quimica/experimento-rutherford.html


11

• A maioria das partículas que conseguia atravessar a lâmina passava, em

grande parte, por espaços vazios;

• Átomo constituído por duas regiões:

1. Uma central: chamada núcleo;

2. Uma periférica: denominada eletrosfera;

• Núcleo maciço, formado por partículas de carga positiva = prótons;

• Eletrosfera, região de volume muito maior do que o núcleo, estariam os

elétrons, movimentando-se ao redor do núcleo;

• Núcleo é 100 mil vezes menor que o átomo.


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• Existência de partículas neutras: nêutrons (massa próxima aos prótons);

• Porém não a comprovou.

• Em 1932, James Chadwick detectou os nêutrons.

PRÓTON, NÊUTRON E ELÉTRON

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• Próton: p+ ou p;

• Nêutron: n;

• Elétron: e- ou e;

São caracterizados por sua carga (C) e por sua massa relativa e por sua

massa, expressa em quilograma (kg);

PRÓTON, NÊUTRON E ELÉTRON

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• A massa do elétron é 1836 vezes menor que a dos prótons e dosnêutrons;

Próton Nêutron Elétron

Símbolo p+ ou p N e- ou e

Carga relativa (assumindo a do

próton como referência)

+1 0 -1

Carga (C) 1,602.10-19 0 - 1,602.10-19

Massa relativa (assumindo a do

próton como referência)

1 1,0018 0,00054

Massa (kg) 1,672.10-27 1,675.10-27 9,109.10-31


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• Átomos possuem em sua eletrosfera uma quantidade de elétrons

igual à quantidade de prótons do núcleo.

• Exemplo

A formação de íons em processos químicos é consequência da perda

ou ganho de e- por determinado átomo ou molécula;

NÚMERO ATÔMICO

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• 1913 Henry Moseley desenvolveu um método experimental que

possibilitou a determinação da carga nuclear dos átomos;

• Átomos de um mesmo elemento = mesma carga nuclear;

• Átomos de elementos distintos = cargas nucleares diferentes;

• Carga nuclear está relacionada à quantidade de prótons do núcleo

do átomo;

• Número atômico = Z, define um elemento químico: átomos de

mesmo número atômico são de um mesmo elemento químico.

NÚMERO DE MASSA

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• A massa relativa de um átomo pode ser calculada com base nas

massas relativas de prótons e nêutrons;

• A = número de massa (soma de prótons e nêutrons);

A = Z + n

REPRESENTAÇÃO DO A E DO Z

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Fonte Imagem: https://centraldefavoritos.com.br/2018/01/15/elementos-quimicos-conceito-simbolos-e-representacao-convencional/


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37Cl17

• 17 prótons e 20 nêutrons no núcleo (A=17+20 = 37) e 17

elétrons na eletrosfera;

• Z, alguma vezes é omitido da representação;

• Cada elemento é definido pela carga nuclear dos seus

átomos;

Íon 27Al3+ 81Br1- 85Rb1+ 80Se2- 58Ni2+

Prótons 13 35 37 34 28

Elétrons 10 36 36 36 26

Nêutrons 4 46 48 46 30


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81Br1- 85Rb1+= isoeletrônicos;

40Ar 40Ca = isóbaros;

Isótopos

Átomos de mesmo elemento com números de massa diferentes.

Mesma quantidade de prótons, mas diferem quanto à quantidade de

nêutrons.12C, 13C e 14C

35Cl e 37Cl

ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

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Início do século XVII, Isaac Newton, observou que, quando a luz

solar (branca) atravessa um prisma, ela é decomposta (dispersão dos

componentes da luz), dando origem a um conjunto de cores

denominado espectro contínuo, poisas cores vão mudando

gradativamente, sem que haja falha

de luz entre elas.

Fonte Imagem: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-dispersao-luz-branca.htm

ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

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A decomposição da luz solar produz uma variedade de radiações,

denominadas radiações eletromagnéticas.

Além da visível, existem outras

radiações eletromagnéticas

como, as ondas de rádio, as

micro-ondas, os raios

infravermelhos, a radiação

ultravioleta, os raios X e os

raios gama.Fonte Imagem: https://www.infoescola.com/fisica/espectro-eletromagnetico/

ESPECTRO ATÔMICOS

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• 1856, Robert Bunsen, investigaram o espectro de chamas;

• O espectro descontínuo de cada elemento servia para identificá-los, poiscada um produzia um espectro característico.

• Segundo Max Planck, toda energia do elétron é quantizada, ou seja, oselétrons absorvem ou emitem quantidades fixas de energia na forma depequenos pacotes denominados quanta.

Fonte Imagem: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/teste-chama-transicao-eletronica.htm

MODELO ATÔMICO DE BOHR

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• Niels Bohr, 1913, relacionou raias dos espectros descontínuos do gáshidrogênio com as variações de energia dos elétrons contidos nosátomos.

• O elétron se move em órbitas circulares em torno de um núcleo central;

• O elétron não pode assumir qualquer valor de energia, mas apenasdeterminados valores correspondentes às diversas órbitas permitidas,denominadas camada eletrônica ou nível de energia;

• Ao percorrer essas órbitas permitidas, o elétron apresenta energiaconstante. São chamados de estados estacionários;

• Ao saltar de uma órbita estacionária para outra, o elétron emite ou absorveuma quantidade bem definida de energia, chamada quantum. Esses saltosentre órbitas formam denominados transições eletrônicas ou saltosquânticos.


25

Saltos produzem ondas

eletromagnéticas, sucessão de

fótons de energia.Fonte Imagem: http://osfundamentosdafisica.blogspot.com/2018/12/normal-0-21-

false-false-false-pt-br-x.html

Fonte Imagem: https://redes.moderna.com.br/2017/07/10/a-luz-da-quimica/


26

Fonte Imagem: https://alunosonline.uol.com.br/quimica/modelo-atomico-

rutherford-bohr.html

Fonte Imagem: https://quimicaparaconcursos.com/modelos-atomicos/

MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD

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• Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld, 1916, ao estudar os

espectros de emissão de átomos mais complexos que o hidrogênio

com um espectroscópio de maior resolução, descobrisse a

chamada estrutura fina dos espectros de emissão;

• Para explicar a multiplicidade das raias espectrais supôs, que os

níveis de energia estariam divididos em regiões menores, chamados

por ele de subníveis.

MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD

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• Cada nível (n) de energia seria formado por uma órbita circular e

n-1 órbitas elípticas de diferentes excentricidades.

Primeira camada (nível 1) 1órbita circular

Segunda camada (nível 2) 1 órbita circular e 1 órbita

elíptica

Terceira camada (nível 3) 1 órbita circular e 2 órbitas

elípticas

Quarta camada (nível 4) 1 órbita circular e 3órbitas

elípticas

Fonte Imagem: http://elfisicoloco.blogspot.com/2012/11/modelo-atomico-sommerfeld.html

MODELO ATÔMICO ATUAL

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• 1923, baseado nos princípios da mecânica quântica;

• 1924, Louis de Broglie, as ondas podem se comportar como um

feixe de partículas, talvez as partículas, como os elétrons em

movimento, possam ter propriedades ondulatórias.

• Elétron tem comportamento duplo de partícula e onda.

• Equação que associava diretamente um comprimento de onda e

uma partícula de massa (m):

𝑚 =ℎ

𝑐. 𝜆

m: massa;𝜆: comprimento de onda;h: constante de Planck;c: velocidade da luz.

PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEISENBERG

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• 1926,Werner Heisenberg:

“Não é possível calcular a posição e a velocidade de um elétron num

mesmo instante”.

• Erwin Schrödinger, deduziu a equação ondulatória do elétron, para

determinar a maior probabilidade de encontrar um elétron

= orbital.

PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEISENBERG

31Fonte Imagem: https://www.infoescola.com/fisico-quimica/subniveis-de-energia/

Fonte Imagem:

http://www.virtual.ufc.br/solar/aula_link/SOLA

R_2/Curso_de_Graduacao_a_Distancia/LFIS/

Q_a_Z/Quimica_Geral/aula_04/05.html

PRINCÍPIO DA EXCLUSÃO DE PAULI

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• Wolfgang Pauli, 1925, dois elétrons pertencentes ao mesmo átomo

não podem ter as mesmas características mecânicas e magnéticas;

• O elétron executa o movimento de rotação em torno do próprio

eixo, spin.

- -

Repulsão elétrica

Atração magnética

4 características:

1. Nível de energia;

2. Subnível de energia;

3. Orbital que ocupa;

4. Rotação sobre o próprio eixo.

CARACTERÍSTICAS DOS ÁTOMOS

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DIAGRAMA DE LINUS PAULING

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Fonte Imagem: http://quimicapedrodemello.blogspot.com/p/segundos-anos_24.html

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