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Prof. Dr. José Carlos Rodrigues 
AULA 1 
BASE DA TEORIA ATÔMICA 
Introdução 
Conceito 
História 
Classificação 
Definição 
Exemplos 
Parte 
Prática 
História 
Conceitos 
Classificação 
1026 m 
Universo Observável 
107 m 
Terra Dimensão 
10-16 m 
Quarks 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
A CIÊNCIA é uma forma de abordar estas perguntas, 
procurando primar pela objetividade, pela clareza e pela 
precisão. É uma tradição de pensamento em que estas 
qualidades são buscadas e valorizadas e onde a verificação 
experimental é considerada como o argumento mais 
importante para a verdade. 
• Como foi possível acompanhar este percurso? 
• Como conseguiu-se medir aquelas 42 ordens de 
magnitude? 
 
 O que é matéria? 
 Do que os diferentes objetos e materiais ao nosso redor 
são feitos? 
 Como surgiu o mundo? 
 Como surgiu a vida? 
 ... 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Meridiano é uma linha imaginária que se estende de um polo a 
outro, os meridianos, dividem a Terra como se ela fosse uma 
laranja com gomos. O único meridiano que recebe nome 
especial é o de Greenwich, em referência á cidade de mesmo 
nome, na Inglaterra. O termo "meridiano" vem do 
latim meridies, que significa, literalmente, "a linha do meio-dia". 
Paralelo (Circulo da latitude) (1). Meridiano (2). 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Uma grandeza (ou grandeza física) é um atributo qualquer, 
mensurável, de uma entidade do universo físico. Ou seja, é um 
atributo que pode ser quantificado. 
A determinação da magnitude da grandeza leva à unidade de 
medida. 
O Sistema Internacional de Unidades (SI), surgiu para resolver os 
problemas que a vasta comunidade científica do século XX vinha 
enfrentando. 
O SI é resultado de mais de um século de esforços para se 
estabelecer um conjunto de unidades universalmente aceitável. 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
SI 
Unidades SI 
de base 
Unidades SI 
derivadas 
Unidades SI 
suplementares 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Grandeza Unidade Símbolo 
Comprimento metro m 
Massa Quilograma 
 
kg 
Tempo segundo s 
Corrente elétrica ampère A 
Temperatura termodinâmica kelvin K 
Quantidade de matéria mol mol 
Intensidade luminosa candela cd 
Única unidade com prefixo. 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Unidade Definição segundo a Conferência Geral de Pesos e 
medidas 
Metro Comprimento do caminho percorrido pela luz, no vácuo, durante o 
intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundo. 
Quilograma Massa do protótipo internacional do quilograma. 
Segundo Duração de 9 192 631 770 períodos de radiação correspondente à 
transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do césio 
133. 
Ampére Corrente elétrica invariável que, se mantida em dois condutores retilíneos 
paralelos, de comprimento infinito, de seção transversal desprezível e 
situados no vácuo separados de 1 metro, produziria entre esses 
condutores uma força igual a 2 x 10-7 newton por metro de comprimento 
dos mesmos. 
Kelvin Fração (1/273,16) da temperatura termodinâmica do ponto tríplice da 
água. 
Mol Quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades 
elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 quilograma de 
carbono 12. 
Candela Intensidade luminosa, numa dada direção, de uma fonte que emite 
radiação monocromática de frequência 540 x 1012 hertz e que tem 
intensidade energética naquela direção de (1/683) watt por esterradiano. 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Algumas unidades SI derivadas simples 
Grandeza Unidade Símbolo 
Área metro quadrado m2 
Volume metro cúbico m3 
Velocidade metro por segundo m/s 
Densidade quilograma por metro cúbico kg/m3 
Concentração 
em quantidade 
de matéria 
mol por metro cúbico mol/m3 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Unidades SI suplementares 
Grandeza Unidade Símbolo 
Ângulo plano Radiano rad 
Ângulo sólido Esterradiano Sr 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Prefixos do Sistema 
Internacional de Unidades, SI 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Para atender aos critérios de objetividade, clareza e precisão, a 
MATEMÁTICA tornou-se uma ferramenta básica da CIÊNCIA. 
 
A MATEMÁTICA é a linguagem mais adequada para escrever 
muitas das respostas encontradas pela ciência. 
Galileu Galilei (1564-1642) 
“O livro da natureza é escrito em caracteres matemáticos.” 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
 0000 1637 ≡ Graficar a Physis; 
 
 1637 1830 ≡ Decodificar a Physis; 
 
 1830 1890 ≡ Imitar a Physis; 
 
 1890 1980 ≡ Possuir a Physis; 
 
 1980 Hoje ≡ Criar a Physis. 
Visão Histórica 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Para conseguir lidar com números muito grandes e muito 
pequenos, é conveniente utilizar a notação científica. 
10-3 = 1 1000 = 0,001 
10-2 = 1 : 100 = 0,01 
10-1 = 1 : 10 = 0,1 
100 = 1 
101 = 1 x 10 = 10 
102 = 1 x 100 = 100 
103 = 1 x 1000 = 1000 
27836463,34934893789 x 10n 
N casas para a direita 
se n é positivo 
N casas para a esquerda 
se n é negativo 
0,00000000000000000003435 m 3,4350 x 10-20 m = 
476650000000000000000000 m 4,7665 x 1023 m = 
7,0 x 103 = 7,0 x 1000 
= 7000 
7,0 x 10-3 = 7,0 x 0,001 
= 7,0  1000 
= 0,007 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
3
24
27
10
10
:
cm
g
gm
Dados



História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1
1
1
_000.20
_20
_330
:






sf
sf
msv
Dados
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
2
3
6
4
3
4
1037,6
:
rA
rV
mxR
Dados





 
  312333
28232
43
36
1008,11037,6
3
4
3
4
.1010,51037,644
1000,41037,622
1037,6
1000
1
1037,6
kmxxRV
kmxxRA
kmxxRS
kmx
m
km
mxR







História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
._3000
;_2000:
mz
kmR
Dados


    322528
5
2
8
23
2
109,1103102
2
103
1
10
)3000(3000
102
1
10
1
10
)2000(
2
cmxcmxcmxV
cmx
m
cm
mmz
cmx
m
cm
km
m
kmr
zrV
























História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1026 m 
Limites do Universo Observável 
1 ano-luz = 9,460730 Pm ≈ 10.000.000.000.000 km 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1023 m 
Via Láctea, vista de muito, muito, muito longe!!! 
100.000.000.000.000.000.000.000 m 
cem mil bilhões de bilhões de metros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Via Láctea e outras galáxias tornam-se visíveis. 
1022 m 
10.000.000.000.000.000.000.000 m 
dez mil bilhões de bilhões de metros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Periferia da Via Láctea 
1021 m 
1.000.000.000.000.000.000.000 m 
mil bilhões de bilhões de metros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Nada além de estrelas e nebulosas. 
1018 m 
1.000.000.000.000.000.000 m 
um bilhão de bilhões de metros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
O sol parece como um ponto. 
1016 m 
10.000.000.000.000.000 m 
dez milhões de bilhões de metros = 1 ano-luz 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
O sistema solar começa a aparecer 
1014 m 
100.000.000.000.000 m 
cem mil bilhões de metros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Sistema solar e a órbita dos planetas 
1013 m 
10.000.000.000.000 m 
dez mil bilhões de metros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
As órbitas de Mercúrio, Vênus, Terra, Marte e Júpiter 
1012 m 
1.000.000.000.000 m 
mil bilhões de metros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Órbitas de Vênus e Terra 
1011 m 
100.000.000.000 m 
cem bilhões de metros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Parte da órbita terrestre 
1010 m 
10.000.000.000 m (dez bilhões de metros) 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
A terra e a órbita da lua em branco 
109 m 
1.000.000.000 m (um bilhão de metros) 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
A Terra aparece pequena 
108 m 
100.000.000 m (cem milhões de metros) 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
10.000 quilômetros 
107 m 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1.000 Km 
106 m 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
100 Km da superfície 
105 m 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
10 Km da Superfície 
107m 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1 Km 
103m 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
100 metros 
102 m 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Folhas da árvore bem definidas . 
10 m 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Vista quando se olha para o chão. 
100 m 
01 (um) metro 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Observa-se os detalhes das folhas 
10-1 m 
Dez centímetros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Nessa distância é possível observar a 
estrutura da folha 
10-2 m 
01 (um) centímetro 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Estrutura celular começa a aparecer (vasos da folha) 
10-3 m 
01 (um) milímetro 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
As células estão definidas e pode ser 
observada a união entre elas 
10-4 m 
100 micrometros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Começa a viagem ao interior das células 
10-5 m 
10 micrometros = 10 microns 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
O núcleo da célula começa a ficar visível 
 
10-6 m 
1 micrometros = 1 micron 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Agora os cromossomos dentro do 
núcleo celular podem ser vistos. 
10-7 m 
100 nanômetros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
10-8 m 
Cadeias de DNA 
10 nanômetros 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Pares de bases que compõem o DNA. 
10-9 m 
1 nanômetro 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
O átomo de carbono pode ser “visto”! 
10-10 m 
1 Angstrom 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Um espaço imenso entre o núcleo e os elétrons. 
Vê-se o núcleo, pequeno, ao centro. 
10-12 m 
1.000 Fermis 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Enxergamos com clareza o núcleo do 
átomo de carbono. 
10-14 m 
10 Fermis 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Face a face com o próton e o nêutron 
10-15 m 
1 Fermi 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Examinando os quarks. 
Limite atual do nosso conhecimento 
10-16 m 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
450 a.C. - Leucipo 
A matéria pode se dividir em partículas cada vez menores. 
400 a.C. - Demócrito 
Denominação átomo (do grego A = não; Tomo = divisão) para a 
menor partícula de matéria. Na época não havia modos de provar a 
divisibilidade do átomo. Assim recebeu este nome, pois se achava 
que não podia ser dividido ou conter partículas menores. 
Considerado o pai do atomismo grego. 
60 a.C. - Lucrécio 
Autor do poema “De Rerum Natura”, através do qual foi 
consolidado o atomismo de Demócrito. 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1661 - Boyle 
Autor do livro “Sceptical chemist”, no qual defendeu o atomismo 
e deu o primeiro conceito de elemento com base experimental. 
1808 - Dalton 
Primeiromodelo atômico com base experimental. O átomo é 
uma partícula maciça e indivisível. O modelo vingou até 1897. 
Modelo atômico de Dalton: "Bola de Bilhar": Esférico, maciço, 
indestrutível, indivisível, homogêneo e neutro 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1834 - Faraday 
Estudo quantitativo de eletrólise, através do qual surgiu a ideia da 
eletricidade associada aos átomos (por isso o cátodo era 
considerado o polo negativo). 
1859 – Faraday 
Primeiras experiências de descargas elétricas em gases a pressão 
reduzida (ao redor de 10 mmHg). Descoberta de "raios" 
posteriormente chamados catódicos. 
1874 - Stoney 
Admitiu que a eletricidade estava associada aos átomos em 
quantidades discretas. Primeira ideia de quantização da carga 
elétrica. 
1879 - Crookes 
Primeiras experiências de descarga elétrica a alto vácuo. Descobriu 
os raios catódicos. Seu instrumento de trabalho ficou conhecido 
como ampola de Crookes. 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1886 - Goldstein (1) 
Descargas elétricas em gases a pressão reduzida com 
cátodo perfurado. Descoberta dos raios canais ou 
positivos. 
1891 - Stoney (2) 
Deu o nome de elétron para a unidade de carga elétrica 
negativa. 
1895 - Röentgen (3) 
Descoberta dos raios X. 
1896 - Becquerel (4) 
Descoberta da radioatividade. 
1 2 3 4 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1898 - Casal Curie (Pierre e Marie Currie) 
Descoberta dos elementos químicos polônio e do rádio. 
1900 - Max Planck 
A energia não seria emitida de modo contínuo, mas sim em 
pacotes. Teoria dos quanta (plural de quantum). 
1905 - Einstein 
Teoria da relatividade. Relação entre massa e energia 𝐸 = 𝑚 × 𝑐2. 
Esclarecimento do efeito fotoelétrico. Denominação fóton para o 
quantum (“pacotes de energia”) de energia radiante. 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1909 – Millikan 
Determinação da carga do elétron. 
1911 - Rutherford 
O átomo não é maciço nem indivisível. O átomo seria formado por um 
núcleo muito pequeno, com carga positiva, onde estaria concentrada 
praticamente toda a sua massa. Ao redor do núcleo ficariam os 
elétrons, neutralizando sua carga. Este é o modelo do átomo nucleado, 
um modelo que foi comparado ao sistema planetário, onde o Sol seria 
o núcleo e os planetas seriam os elétrons. 
1913 – Bohr 
Modelo atômico fundamentado na teoria dos quanta e sustentado 
experimentalmente com base na espectroscopia. Distribuição 
eletrônica em níveis de energia. Quando um elétron do átomo recebe 
energia, ele salta para outro nível de maior energia, portanto mais 
distante do núcleo. Quando o elétron volta para o seu nível de energia 
primitivo (mais próximo do núcleo), ele cede à energia anteriormente 
recebida sob forma de uma onda eletromagnética (luz). 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
1916 – Sommerfeld 
Modelo das órbitas elípticas para o elétron. Introdução dos subníveis 
de energia (s, p, d e f). 
1920 – Rutherford 
Caracterização do próton como sendo o núcleo do átomo de 
hidrogênio e a unidade de carga positiva. Previsão de existência do 
nêutron. 
1924 - De Broglie 
Modelo da partícula-onda para o elétron. 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
 
1926 – Heisenberg 
Princípio da incerteza. É impossível determinar ao mesmo tempo a 
posição do elétron e sua velocidade na eletrosfera. 
1927 – Schrödinger 
Equação de função de onda para o elétron. O modelo matemático 
probabilístico introduz os números quânticos para localização do 
elétron na eletrosfera, bem como sua energia. 
1932 – Chadwick 
Descoberta do nêutron. 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
 
1) Todo o elemento químico é composto de 
pequenas partículas chamadas átomos. 
Todos os átomos de um mesmo elemento 
apresentam as mesmas propriedades. 
31 
(1766 – 1844) 
2) Átomos de diferentes elementos químicos têm propriedades 
químicas diferentes. Durante uma reação química, nenhum 
átomo de determinado elemento desaparece ou se transforma 
em um átomo de outro elemento. 
 
3) Formam-se substâncias compostas quando se combinam 
átomos distintos de mais de um elemento. Em um dado 
composto químico, os números relativos de átomos dos seus 
elementos são definidos e constantes; podem expressar-se 
como inteiros ou frações simples. 
 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Lei da Conservação de Massa: não há alteração detectável em 
massa numa reação química comum. – “Na natureza nada se perde, 
nada se cria, tudo se transforma”  postulado 1 
Lei das Proporções Definidas (Lei da Composição Constante): Na 
formação de um determinado composto, seus elementos 
constituintes combinam-se sempre na mesma proporção de massa, 
independente da origem ou modo de preparação do composto  
postulado 2 
Duas partes de uma equação: reagentes e produtos 
 
 2H2 + O2 2H2O 
32 
História 
Conceitos 
Classificação 
Definições 
Exemplos 
Introdução 
Exercícios 
Lei das Proporções Múltiplas: Se dois elementos formam mais de 
um composto, então as diferentes massas de um deles que se 
combinam com a mesma massa do outro guardam entre si uma 
razão de números inteiros simples  postulado 3 
Composto Átomos de 
oxigênio por 
átomos de outro 
elemento 
Gramas de 
oxigênio por 
grama de outro 
elemento 
Razão de 
números 
inteiros 
CO 1 1,33 
CO2 2 2,66 2,66/1,33 = 2:1 
SO2 2 1,00 
SO3 3 1,50 1,50/1,00 = 3:2 
Lei das proporções múltiplas aplicadas a óxidos de carbono e enxofre: 
33 
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O átomo de Rutherford: 
Os elétrons, até onde 
conhecemos hoje, são 
partículas elementares. 
( elementar = indivisível ) 
O núcleo é composto por 
prótons e nêutrons que, por 
sua vez, não são 
elementares. 
Próton Neutron 
Prótons e nêutrons contem partículas menores chamadas 
quarks. Os quarks são, até onde sabemos, elementares. 
quark up 
quark down 
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Uma maçã que cai ou a órbita de um planeta (Newton). 
Moléculas, agregados, etc. Maxwell (século XIX) 
LHC 
4 interações juntas 
10-43 s: gravitacional se separa 
10-36 s: forte se separa 
10-10 s: fraca e eletromagnética se separam 22