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Modelos atômicos John Dalton →Primeiro cientista a propor uma teoria sobre a existência do átomo ⇒TEORIA ATÔMICA DE DALTON →Elementos são construídos por pequenas partículas - átomos →Cada átomo é representado por um símbolo →Todos os átomos de um mesmo elemento são idênticos em tamanho, massa e propriedades químicas; átomos que possuem diferentes tamanho e massa representam elementos químicos diferentes →Em qualquer composto a razão entre o número de átomos é um número inteiro →Todas as reações consistem em separação, combinação ou rearranjo de átomos, mas nunca na criação ou destruição deles = Lavoisier (Lei da Conservação da massa) – “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma” →Os átomos se unem uns aos outros para dar origem as substâncias químicas (molécula é a partícula que representa uma substância) ⇒MODELO ATÔMICO DE DALTON – BOLA DE BILHAR →O átomo é uma esfera maciça, indivisível, indestrutível, imperecível e sem carga elétrica – não é oco J.J. Thomson ⇒EXPERIÊNCIA AMPOLA DE CROOKES (DESCOBERTA DOS ELÉTRONS) →Ampola de Crookes: tubo vazio, placas metálicas nas extremidades →Após a passagem de uma corrente, os raios catódicos (elétrons) se dirigem a parede oposta do tubo produzindo uma luz (fluorescência) →Esses raios, quando incidem sobre um anteparo (objeto), produzem uma sombra na parede oposta do tubo - caminham em linha reta →Raios movimentam um catavento de mica - são dotados de massa →Raios desviados por campo de carga positiva - dotados de carga elétrica negativa ⇒MODELO ATÔMICO DE THOMSON – PUDIM DE PASSAS →O átomo é uma esfera maciça dotada de carga positiva, recheada de minúsculas partículas negativas chamadas elétrons; divisível, indestrutível imperecível ⇒POR QUE IMAGINAR A ESFERA COM CARGA POSITIVA? →Se no átomo existissem apenas os elétrons, a força de repulsão entre eles levaria a ruptura do átomo →Tendo a esfera positiva, ela iria exercer uma atração sobre os elétrons e, dessa fora, a atração entre a esfera e os elétrons anula a repulsão entre os elétrons, permitindo a existência do átomo Ernest Rutherford ⇒EXPERIÊNCIA DA LÃMINA DE OURO (A DESCOBERTA DOS PRÓTONS) →Experimento para comprovar as ideias de Thomson sobre o átomo →Arremessa um feixe de partículas radioativas do tipo alfa, dotadas de carga positiva, contra uma fina camada de lâmina de ouro, de modo com que tais partículas atravessassem a lâmina →A partir da trajetória das partículas alfa, ao atravessarem a lâmina, Rutherford esperava comprovar o modelo de Thomson →Conclusões ◦ O átomo possui enormes espaços vazios (não é maciço) fazendo com que a maioria das partículas alfa atravessa a lâmina em trajetória linear ◦ No interior do átomo existe uma região muito pequena, dotada de carga positiva, chamada núcleo, fazendo com que algumas partículas alfas se desviem ao atravessar a lâmina de ouro, já que eram repelidas pelo núcleo - é no núcleo que ficam os prótons ◦ O núcleo tem massa muito grande, por isso raras partículas alfa não atravessam a lâmina, já que são repelidas para trás - é muito difícil tirar o núcleo do lugar, evidenciando sua massa elevada →Consequência ◦ Rutherford precisa sugerir uma posição para os elétrons ◦ Os elétrons orbitam o núcleo descrevendo órbitas circulares ⇒MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD – MODELO PLANETÁRIO →Os átomos são nucleares, o núcleo é pequeno e denso, o núcleo concentra toda a massa do átomo, o núcleo é positivo (prótons) e os elétrons giram ao redor do núcleo numa região chamada eletrosfera. Niels Bohr →Realiza experimentos provocando a decomposição da luz produzida por átomos excitados - da decomposição da luz é obtido um espectro ◦ Átomo excitado: átomo que recebe energia de uma fonte externa →Conclusões ◦ Átomos excitados produzem espectros descontínuos ◦ Independentemente do tipo de energia fornecida para a excitação, o espectro obtido é sempre o mesmo ◦ Os átomos são sistemas químicos de características muito bem definidas, visto que liberam energia com valores específicos ◦ A energia do elétron tem que ficar constante →Resolve o problema do modelo de Rutherford: comprova que o elétron mantém energia constante ao girar ao redor do núcleo ⇒POSTULADOS DE BOHR →Os elétrons descrevem órbitas circulares ao redor do núcleo - camadas eletrônicas ou níveis de energia →Cada nível possui um valor de energia (estados estacionários), a energia do elétron aumenta à medida que se afasta do núcleo →Em seu estado fundamental/estacionário, o elétron só pode ocupar os níveis que tenham uma determinada quantidade de energia →Elétrons podem saltar de um nível para outro mais externo, desde que absorvam uma quantidade definida de energia (quantum de energia) de uma fonte eterna ◦ Saltos quânticos ocorrem com energia quantizada (energia do elétron aumenta quando se afasta do núcleo); realizando um salto quântico o átomo passa ao seu estado excitado →Ao voltar ao nível mais interno, o elétron emite um quantum de energia, na forma de luz de cor bem definida ou outra radiação eletromagnética (fóton) = explica o teste da chama e fogos de artifício →Cada camada é indicada por uma letra e um número correspondente e comporta um número máximo de elétrons Salto quântico: 1) Estado fundamental – de menor energia 2) Átomo absorve energia de uma fonte externa 3) Salto quântico progressivo: elétron salta para uma camada mais externa, mais energética 4) Estado excitado – de mais energia 5) Cessa a fonte externa de energia 6) Salto quântico regressivo: elétron retorna para sua camada de origem, mais interna, menor energética 7) Libera a energia absorvida na forma de onda eletromagnética →Onde tem? Fogos de artificio, teste da chama, fluorescência/fosforescência, coisas que brilham no escuro, bioluminescência (vagalume), laser, letreiros luminosos, luminol (quimioluminescência) →Por que as cores são diferentes? Cada elemento apresenta um número atômico e, portanto, número de camadas diferentes; durante o salto quântico, realiza transições eletrônicas diferentes que, consequentemente envolvem quantidade de energia diferentes, emitindo ondas eletromagnéticas com comprimento de onda e frequência especificas ⇒MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD-BOHR →Bohr complementa o modelo atômico de Rutherford →Explica a eletrosfera, descobre as camadas e as órbitas circulares James Chadwick →Propôs a existência dos nêutrons, partículas sem carga elétrica, ou seja, neutras, que se localizam no núcleo atômico entre os prótons Modelo atômico atual ⇒W. SOMMERFELD →Um elétron apresenta energias diferentes em uma mesma camada →Sugere órbitas elípticas - em uma elipse há diferentes distancias do centro, gerando energias diferentes para uma mesma camada →Uma mesma camada de energia tem sub- níveis/sub-camadas s,p,d,f ⇒LOUIS DE BROGLIE →Sugere que elétrons possuam propriedades semelhantes às ondas →Princípio de dualidade: elétrons em movimento estão associados a uma onda-partícula característica; comportamento de onda e partícula ⇒WERNER HEISENBERG →Considera os elétrons com propriedades semelhantes às ondas; →Princípio da incerteza: não é possível determinar a posição e a velocidade de um elétron, simultaneamente num mesmo instante ⇒ERWIN SCHRODINGER →Desenvolve equações de onda que determinam o orbital ◦ Orbital: região onde é máxima a probabilidade de encontrar o elétron →Comprova que não existe órbita John Dalton J.J. Thomson Ernest Rutherford Niels Bohr James Chadwick Modelo atômico atual
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