teorias atÔmicas
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1
TEORIAS ATÔMICAS TEORIAS ATÔMICAS
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Campus Medianeira
AULA DE QUÍMICA :
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
Explicar a natureza da Matéria =Teoria dos Quatro Elementos
384-322 a.C. Aristóteles
ELEMENTOS E ÁTOMOS
2
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
ELEMENTOS E ÁTOMOS
“Toda matéria era constituída por minúsculas
partículas, denominadas átomos”.
ÁTOMO
A = não, TOMO = divisível
480-428 a.C. LEUCIPO
460-370 a.C. DEMÓCRITO
3
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AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
1. Toda matéria é composta de partículas
fundamentais chamadas átomos.
ELEMENTOS E ÁTOMOS
John Dalton
(1766 – 1844)
1 cientista
TEORIA DE DALTON (1807)
4
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AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
2. Todos os átomos de um determinado elemento
são idênticos, tendo o mesmo tamanho, massa e
propriedades químicas. Os átomos de um elemento
são diferentes dos átomos de todos os outros
elementos.
TEORIA DE DALTON (1807)
ELEMENTOS E ÁTOMOS
John Dalton
(1766 – 1844)
1 cientista
Átomos do
elemento X
Átomos do
elemento Y
Um composto dos
elemento XY
5
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
3. Os compostos são formados pela combinação de
átomos de elementos diferentes em proporções
fixas.
ELEMENTOS E ÁTOMOS
John Dalton
(1766 – 1844)
TEORIA DE DALTON (1807)
LEI DAS PROPORÇÕES DEFINIDAS
Átomos do
elemento X
Átomos do
elemento Y
Um composto dos
elemento XY
Joseph Proust
(1754 – 1826) 6
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
3. quando combinamos, em uma reação química, uma mesma
massa de um elemento com diferentes massas de outro elemento, o
resultado é a formação de diferentes substâncias, mas a relação
(divisão) das massas que variam resulta em números inteiros e
pequenos.
John Dalton
(1766 – 1844)
TEORIA DE DALTON (1807)
LEI DAS PROPORÇÕES MÚTIPLAS
7
Monóxido de carbono
Dióxido de carbono
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AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
4. Uma reação química envolve apenas a
separação, combinação ou rearranjo dos átomos:
não podem ser criados, nem destruídos.
TEORIA DE DALTON (1807)
ELEMENTOS E ÁTOMOS
John Dalton
(1766 – 1844)
“LEI DA CONSERVAÇÃO DA MASSA”
8
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
“Bola de bilhar”
ELEMENTOS E ÁTOMOS
TEORIA DE DALTON (1807)
1 cientista
John Dalton
(1766 – 1844)
9
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
ELEMENTOS E ÁTOMOS
Vários tipos de átomos e moléculas
descritos por John Dalton (retrato) em
“Um Novo sistema de Filosofia
Química” (1808).
John Dalton
(1766 – 1844)
TEORIA DE DALTON
(1808)
10
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
DESCOBRIMENTO DA ESTRUTURA ATÔMICA
- Descoberta do Elétron
- Descoberta da Radioatividade
- Experimento de Thomson
- Experimento de Mulliken
- Experimento de Rutherford
ELEMENTOS E ÁTOMOS
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AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
12
Ao estudar as descargas no interior deste aparelho, Thomson, descobriu o elétron.
A descarga emitida tinha carga elétrica negativa
Thomson provou que os elétrons eram corpúsculos, dotados de carga elétrica e de massa, que fazem parte de toda a matéria.
Observava-se uma fluorescência esverdeada devido à existência de partículas de carga negativa que saem dos átomos do cátodo.
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AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
1897 – J. J. Thompson
ELEMENTOS E ÁTOMOS
MODELO DE ÁTOMO DE THOMSON
13
A carga positiva está distribuída
sobre toda esfera
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
E. Rutherford
H. Geiger
E. Marsden
ELEMENTOS E ÁTOMOS
14
EXPERIMENTO DE RUTHERFORD
Lâmina de ouro
Tela de detecção
Fenda
Emissor de
partículas α
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AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
E. Rutherford
H. Geiger
E. Marsden
ELEMENTOS E ÁTOMOS
Átomos da lâmina
Interpretação de Rutherford Partículas
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AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
ELEMENTOS E ÁTOMOS
O experimento de Rutherford contrariava,
o experimento de Thomson?
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
ELEMENTOS E ÁTOMOS
+ -
- - -
-
Átomos da lâmina
+ -
- - -
-
+ -
- - -
-
+ -
- - -
-
+ -
- - -
-
+ -
- - -
-
Átomo de Thomson Partículas
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
E. Rutherford
H. Geiger
E. Marsden
ELEMENTOS E ÁTOMOS
+
núcleo Região extranuclear
“Todas as cargas positivas e quase toda a
massa estão concentradas em um pequeno
núcleo, e todos os elétrons circundam o
núcleo”.
18
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AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
E. Rutherford
H. Geiger
E. Marsden
ELEMENTOS E ÁTOMOS
“Todas as cargas positivas e quase toda a massa
estão concentradas em um pequeno núcleo, e
todos os elétrons circundam o núcleo”.
19
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
núcleo Região extranuclear
Prótons (p) e nêutrons (n)
Propriedades das Partículas atômicas fundamentais
Partícula símbolo carga Massa (kg)
elétron e- -1 9,109 x 10-31
próton p +1 1,673 x 10-27
nêutron n 0 1,675 x 10-27
O ÁTOMO MODERNO ELEMENTOS E ÁTOMOS
20
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
O ÁTOMO MODERNO
ELEMENTOS E ÁTOMOS
Número Atômico (Z) é o número de prótons do núcleo de um
átomo. É o número que identifica o átomo.
ZEA
Número de Massa (A) é a soma do número de prótons (Z) e do
número de nêutrons (N) existentes no núcleo de um átomo.
Símbolo ZE
ZAE
21 número de nêutrons (N) = A-Z número de nêutrons (N) = A-Z
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
O ÁTOMO MODERNO
Átomo = eletricamente neutro
023
11 NaZ = 11
e = 11
Cátion
Na23
11
A = 23
N = A-Z =12
Z = 11
e = 10
ânion
Cl35
17A = 35
N = A-Z =18
Z = 17
e = 18
ELEMENTOS E ÁTOMOS
22
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6 prótons, 8 (14 - 6) nêutrons, 6 elétrons
6 prótons, 5 (11 - 6) nêutrons, 6 elétrons
C 14
6
C 11
6
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
EXEMPLO 1: Indique o número de prótons, de nêutrons e de elétrons,
em cada uma das seguintes espécies:
a)
b)
c) O
17
8 8 prótons, 9(17 - 8) nêutrons, 8 elétrons
23
c) Hg
199
80 80 prótons, 119 (199 - 80) nêutrons, 80 elétrons
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29 prótons, 34 (63 -29) nêutrons, 29 elétrons
Cu 63
29
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
EXEMPLO 2: Quantos prótons e nêutrons e elétrons existem no
seguinte isótopo de cobre:
24
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a) Z = 74, A = 186 W
186
74
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
EXEMPLO 3: Escreva o símbolo apropriado para cada um dos
isótopos seguintes:
25
b) Z = 80, A = 201
Hg 201
80
USE A TABELA PERIÓDICA
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E. Rutherford
O átomo deve ter
uma estrutura
planetária.
O MUNDO QUÂNTICO O MUNDO QUÂNTICO
26
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AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
Há 2 possibilidades
do estado de
movimento do e-!
e- parado e- em movimento
O DILEMA DO ÁTOMO ESTÁVEL
O MUNDO QUÂNTICO O MUNDO QUÂNTICO
+ +
27
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AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
Niels Bohr
(1885-1962) e- em movimento
Espiral da morte do e-
O DILEMA DO ÁTOMO ESTÁVEL
O MUNDO QUÂNTICO O MUNDO QUÂNTICO
28
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29
Luz
branca
O espectro contínuo
O prisma refrata e dispersa a luz em diferentes
comprimentos, gerando uma continuidade de
cores. É o espectro contínuo.
ENERGIA RADIANTE ENERGIA RADIANTE
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30
Gás
hidrogênio
410
434
486
656
Séries de
Balmer
O ESPECTRO DE LINHAS DO H ATÔMICO O ESPECTRO DE LINHAS DO H ATÔMICO
ALTA
TENSÃO
Tubo de descarga
fenda
Chapa fotográfica
Espectro
de linhas Prima
Luz separada em
vários componentes
Luz separada em
vários componentes
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31
Cada elemento produz seu próprio espectro de linhas:
O ESPECTRO DE LINHAS DO H ATÔMICO O ESPECTRO DE LINHAS DO H ATÔMICO
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32
A energia emitida só pode ser
múltiplo inteiro de uma quantidade
fixa de energia, o QUANTA.
Max Planck
E = hν n = frequência
h = 6,6208 x 10-34 Js
1900 1900
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33
EXEMPLO 4: Qual é a energia de um fóton de luz amarela de frequência
5,2 x 1014 Hz?
fotonfóton hE n Jsh 34106208,6
1434 102,5106208,6 xxE fóton
JxE fóton19104,3
RESPOSTA:
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+
1
2
3
4
5 n = Elétron no nível mais baixo de
energia permitido (n=1)
Órbitas permitidas
Neils Bohr
1885-1962
O DILEMA DO ÁTOMO ESTÁVEL
1- Os elétrons giram ao redor do núcleo positivo com
velocidade constante, em órbitas circulares, de raios
constantes.
2- A atração coulômbica entre o núcleo positivo e o elétron
que gira ao seu redor mantém o átomo.
34
O ÁTOMO DE HIDOGÊNIO SEGUNDO BOHR O ÁTOMO DE HIDOGÊNIO SEGUNDO BOHR
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+
1
2
3
4
5 n = Elétron no nível mais baixo de
energia permitido (n=1)
Órbitas permitidas
Neils Bohr
1885-1962
O DILEMA DO ÁTOMO ESTÁVEL
3- Numa órbita estável o elétron não emite nem absorve
energia, estando em um estado estacionário.
Estado
fundamental
35
O ÁTOMO DE HIDOGÊNIO SEGUNDO BOHR O ÁTOMO DE HIDOGÊNIO SEGUNDO BOHR
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Neils Bohr
1885-1962
O DILEMA DO ÁTOMO ESTÁVEL
4- Somente são permitidas órbitas nas quais o elétron tem
um momento angular L específico
36
O ÁTOMO DE HIDOGÊNIO SEGUNDO BOHR O ÁTOMO DE HIDOGÊNIO SEGUNDO BOHR
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Neils Bohr
1885-1962
O DILEMA DO ÁTOMO ESTÁVEL
5- A transição entre dois estados de energia permitidos só é
possível com a perda ou ganho de energia exatamente igual à
diferença de energia dos dois níveis envolvidos na transição
(Condição de Ressonância).
Estado
fundamental
Estado
excitado
12 nn EEE
37
O ÁTOMO DE HIDOGÊNIO SEGUNDO BOHR O ÁTOMO DE HIDOGÊNIO SEGUNDO BOHR
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38
Neils Bohr
1885-1962
5- A transição entre dois estados de energia permitidos só é possível com a perda ou ganho de energia exatamente igual à diferença de energia dos dois níveis envolvidos na transição (Condição de Ressonância).
A observação das linhas no espectro atômico do H sugere a existência de estados discretos de energia!!
O ÁTOMO DE HIDOGÊNIO SEGUNDO BOHR O ÁTOMO DE HIDOGÊNIO SEGUNDO BOHR
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1808
1829 1909
Dualidade
Onda-partícula
1908
Joseph John Thomson
John Dalton
Niels Bohr Democritus
da abdera
450 a.c
“modelo planetário”
Ernest Rutherford
“pudim de passas”
ÁTOMO
“bola de bilar”
RESUMO RESUMO
39
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NÚMERO QUÂNTICO NÚMERO QUÂNTICO
Qual é o significado dos números
quânticos n, l e ml?
O MUNDO QUÂNTICO O MUNDO QUÂNTICO
AULA DE ESTRUTURA ATÔMICA - Dra Cristiana da Silva
O MUNDO QUÂNTICO O MUNDO QUÂNTICO
![Page 41: TEORIAS ATÔMICAS](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012408/616a2e8d11a7b741a34fb3da/html5/thumbnails/41.jpg)
RESUMO DO NÚMERO QUÂNTICO RESUMO DO NÚMERO QUÂNTICO
Nome símbol
o
Característica
especificada
Informação
fornecida
Valores possíveis
principa
l
n camada Distância
média do
núcleo
1, 2, 3, 4, ..., n
azimutal l subcamada Forma do
orbital
0, 1, 2, 3, 4, ..., n-1
magnéti
co
ml Orbital Orientação
do orbital
-l, (-l+1), ..., 0, ..., (l+1), +l
spin ms spin spin +1/2, -1/2
O MUNDO QUÂNTICO O MUNDO QUÂNTICO
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NÚMERO QUÂNTICO NÚMERO QUÂNTICO
O número quântico principal (n)
Especifica o tamanho e o nível de energia ou “camada” principal que o
elétron ocupa. n=1, 2, 3, 4, 5,...
Letra K L M N O...
valor de n 1 2 3 4 5...
Dizemos que elétrons com mesmo n pertencem a mesma “camada”
O MUNDO QUÂNTICO O MUNDO QUÂNTICO
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NÚMERO QUÂNTICO NÚMERO QUÂNTICO
Divide as camadas em grupos chamados subcamadas. O n determina os
valores de l. Para um dado valor de n, l varia de 0 até (n-1). l = 0, 1, 2, 3,(n-1)
Para n = 2, l = 0, 1 Há dois estados, de
mesma energia, para o momento angular
na camada com n = 2 dizemos que são
estados “degenerados” em energia.
Letra s p d f g
l 0 1 2 3 4
O número quântico principal n determina o tamanho da camada e o número
quântico de momento angular l o formato da “sub-camada”
O número quântico azimutal (l)
n = 1 l = 0
n = 2 l = 0, 1
n = 3 l = 0, 1, 2
n = 4 l = 0, 1, 2, 3
n = 5 l = 0, 1, 2, 3, 4
O MUNDO QUÂNTICO O MUNDO QUÂNTICO
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NÚMERO QUÂNTICO NÚMERO QUÂNTICO
Especifica a orientação de orbitais no espaço. O l determina os valores de
ml. Para um dado valor de l, ml varia de –l a +l. ml = -l, ..., 0, ..., +1.
O número quântico magnético (ml)
l = 0 ml = 0
l = 1 ml = -l, 0, +1.
l = 2 ml = -2, -1, 0, +1, +2
l = 3 ml = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
Há (2l+1) tipos de orbitais em cada subcamada l.
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NÚMERO QUÂNTICO NÚMERO QUÂNTICO
Especifica as direções que o elétron gira sobre seu próprio eixo.
ms= -1/2 ou +1/2
O número quântico de spin (ms)
N
S N
S
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