Aula1 Inorganica]
30 pág.

Aula1 Inorganica]


DisciplinaQuímica Inorgânica I3.960 materiais32.381 seguidores
Pré-visualização2 páginas
QUÍMICA INORGÂNICA I 
Prof. Priscila Silva 
Estrutura Eletrônica dos Átomos 
 
Parte 1 
\u2022 Evolução dos modelos atômicos 
\u2022Ondas eletromagnéticas 
\u2022Origem da teoria quântica 
\u2022O efeito fotoelétrico 
\u2022O modelo atômico de Bohr 
\u2022Propriedades ondulatórias da matéria 
\u2022A equação de onda de Schrödinger 
Evolução dos modelos atômicos 
Demócrito:
partícula 
indivisível 
Chadwick: 
Comprovou 
 a existência 
 do nêutron 
 V a.C. 1808 1898 1911 1932 
Dalton: 
 bola 
de bilhar 
Thomson: 
 pudim 
de passas 
Rutherford: 
 existência 
do núcleo, 
previu 
existência 
de nêutrons 
2 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Tubo de raios catódicos (radiação) 
Razão entre carga elétrica e a massa de um elétron. (1906 
Prêmio Nobel de Física) 
Experimento de J. J. Thomson (1898) 
Fonte de alta tensão
Ânodo
Cátodo 
Tela fluorescente
Fonte de alta tensão
Ânodo
Cátodo 
Tela fluorescente
(-) 
(+) campo elétrico desligado 
campo magnético ligado 
campo elétrico desligado 
campo magnético desligado 
campo elétrico ligado 
campo magnético desligado 
3 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Tubo de raios catódicos 
Modelo atômico de Thomson 
4 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Experimento de R. A. Millikan (1908) 
 carga e- = -1,60 x 10-19 C 
 (Thomson) razão carga/massa e- = -1,76 x 108 C/g 
 massa e- = 9,10 x 10-28 g 
Medida da massa do e- a partir do valor da carga: 
(Prêmio Nobel de Física em 1923) 
Atomizador 
Prato carregado Gotículas de óleo 
Abertura do telescópio 
Gotícula de óleo sobre observação Prato carregado 
(+) 
(-) 
orifício 
 carga 
 carga / massa 
Massa do e - = 
5 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Experimento de Ernest Rutherford (1911) 
Lâmina de ouro 
Tela de detecção 
Fenda 
Emissor de 
partículas \uf061 (+) 
Velocidade de partículas \uf061 ~ 1,4 x 107 m/s 
 (~ 5% da velocidade da luz) 
Substância 
Radioativa 
6 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
1. Cargas positivas do átomo estão no núcleo. 
2. Próton (p) tem carga oposta (+) a do elétron (-). 
3. A massa do p 1840 x a massa do e- (1,67 x 10-24 g). 
Conclusões de Rutherford (1911) 
7 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
100.000 x menor 
Bola de gude 
Raio atômico ~ 100 pm = 1 x 10-10 m 
Raio nuclear ~ 5 x 10-3 pm = 5 x 10-15 m 
Modelo Atômico de Rutherford 
8 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Quais os problemas do modelo de Rutherford ? 
1- Não considerava os nêutrons. 
2- O modelo de elétrons girando ao redor do núcleo 
era inconsciente com a teoria clássica do 
eletromagnetismo. 
3- Não explicava os novos fenômenos observados. 
9 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Radiação de corpo negro 
 Todos os corpos emitem radiação eletromagnética 
 Corpo negro 
10 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Nascimento da teoria quântica 
 Aumentando-se gradativamente a temperatura de um 
corpo, ele começa a emitir luz visível, de início a luz 
vermelha, passando a seguir para a amarela, a verde, a 
azul e, em altas temperaturas, a luz branca, chegando 
à região do ultravioleta do espectro eletromagnético. 
Max Planck E=nhn 
h= 6,626 x 10-34 J.s 
11 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Nascimento da teoria quântica 
 Aumentando-se gradativamente a temperatura de um 
corpo, ele começa a emitir luz visível, de início a luz 
vermelha, passando a seguir para a amarela, a verde, a 
azul e, em altas temperaturas, a luz branca, chegando 
à região do ultravioleta do espectro eletromagnético. 
 Um corpo negro, independentemente 
do material com que é confeccionado, 
emite radiações térmicas com a mesma 
intensidade, a uma dada temperatura e 
para cada comprimento de onda. 
Max Planck E=nhn 
h= 6,626 x 10-34 J.s 
12 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Efeito Fotoelétrico 
Superfície 
metálica 
Positivo 
Radiação 
Eletromagnética 
Fonte de tensão 
Indicador de 
corrente 
Elétrons ejetados da 
superfície metálica 
Câmara 
evacuada 
E=hn 
13 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Formulada por Einstein: 
prêmio Nobel em 1921 
Espectro da luz branca X espectro atômico 
14 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Espectro da 
 luz branca 
Espectro do 
Hidrogênio 
Espectro da 
 luz branca 
contínuo 
em linhas 
Espectro do Hidrogênio 
15 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Espectro de emissão de alguns átomos 
16 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Modelo Atômico de Bohr 
 Duas considerações importantes: 
1- Energia quantizada (descontínua) 
Planck 
Einstein 
17 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
2- Espectros atômicos 
 (em linhas) 
Modelo Atômico de Bohr 
1- Os elétrons podem girar em 
órbita somente a determinadas 
distâncias permitidas do núcleo. 
Premissas: 
18 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
2- Um átomo irradia energia quando um elétron 
salta de uma órbita de maior energia para uma 
de menor energia. 
Modelo Atômico de Bohr 
\uf0fa
\uf0fb
\uf0f9
\uf0ea
\uf0eb
\uf0e9
\uf02d\uf03d\uf02d\uf03d\uf03d\uf044
2
1
2
2
2
0
2
42
21
11
8 nnh
emZ
EEhE \uf065n
19 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Onde: 
m = massa 
Z = carga 
e = carga do elétron (1,6 x 10-19C) 
h = constante de Planck 
\uf0650= constante dielétrica do vácuo 
 (8,85 x 10-12C2J-1m-1) 
RH= constante = 2,178 x 10
-18 J 
Diferença entre níveis atômicos: 
Modelo Atômico de Bohr 
20 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Órbitas de Bohr para o átomo de hidrogênio 
A linha vermelha no espectro 
atômico é causada por elétrons 
saltando da terceira órbita para a 
segunda órbita 
O comprimento de onda guarda relação com a energia. 
Os menores comprimentos de onda de luz significam 
vibrações mais rápidas e maior energia. 
Modelo Atômico de Bohr 
21 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
A linha verde-azulada no espectro 
atômico é causada por elétrons 
saltando da quarta para a segunda 
órbita. 
A linha azul no espectro 
atômico é causada por elétrons 
saltando da quinta para a 
segunda órbita 
Espectro de emissão do Hidrogênio 
22 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Dualidade onda-partícula: 
A dualidade onda-partícula. Os elétrons: 
-comportam-se como partícula ( efeito fotoelétrico); 
-Comportam-se como onda (difração). 
23 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
As ondas eletromagnéticas são uma combinação de um 
campo elétrico e de um campo magnético que se 
propagam simultaneamente através do espaço 
transportando energia. 
Ondas eletromagnéticas 
24 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Espectro eletromagnético 
25 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
Louis de Broglie \u2013 teoria da dualidade da matéria. 
\uf06c= h / mv 
Propriedades ondulatórias da matéria 
1- Comprimento de onda associado a um elétron de 
m =9,1 x 10-31Kg e v =2,187 x 106 m.s-1 
2- Comprimento de onda associado a uma bala de 
metralhadora de m =10 g e v =300 m.s-1 
 Não mensurável! 
26 
Qui Inorg 1 - Parte 1 - Prof. Priscila Silva - UFV- CRP agosto/2010 
R: Comprimento de onda \uf0e0 3,33 x 10-10 m 
R: Comprimento