EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS

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Ciências da Natureza e suas 
Tecnologias - Química
Ensino Médio – 2ª Série
EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
QUÍMICA - 2º Ano
Evolução s Modelos Atômicos
No desenho Avatar, 
o personagem Aang 
terá que dominar os 
4 elementos para 
salvar a Terra.
No começo dos 
anos 1990, o Capitão 
Planeta aparecia 
para salvar a Terra 
após a combinação 
dos 4 elementos 
com o amor.
No filme 
O Quinto Elemento, 
Bruce Willis deve 
encontrar pedras 
que representam 
os 4 elementos e 
juntá-las ao 5º 
(uma mulher) para 
salvar a Terra.
Sempre os Quatro Elementos...
Imagem: Avatar: The last airbender
The complete book 1 collection(2005) / Nickelodeon /
http://www.covershut.com/cover-tags/Avatar-The-Last-Airbender.html
Imagem: O quinto elemento (1997) / Gaumont Film Company /
http://www.covershut.com/Blu-Ray-Covers/31993-The-Fifth-Element-1997-Wide-Screen-Front.html
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MODELOS ATÔMICOS 
• Filósofos gregos se preocupavam em encontrar uma 
explicação sobre a constituição da matéria.
• Aristóteles e Empédocles (Continuidade da 
matéria): a matéria não tem um limite, sempre uma 
forma se transforma em outra.
• Quatro elementos Fogo, Água, Terra e Ar (Losango 
dos elementos)
• Leucipo e Demócrito (Matéria descontínua): Há um 
limite para a divisão da matéria.
• A matéria é formada por minúsculas partículas 
indivisíveis e não contínuas (átomos).
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
3
Os Quatro Elementos
Losango dos elementos de 
Empédocles
Os quatro elementos de 
Empédocles
4
FOGO
AR TERRA
AGUA
úmido frio
quente seco
Imagem: Heron / Public Domain Imagem: Ratomir Wilkowski / Creative
Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Modelo de Dalton (1808) 
• A matéria é formada por átomos, que são 
partículas esféricas, maciças e indestrutíveis;
• Átomos de elementos químicos diferentes 
apresentam-se com massa, tamanho e 
propriedades químicas e físicas diferentes. 
Saiba que: 
O modelo de Dalton é 
conhecido como “Modelo da 
Bola de Bilhar”.
Como Dalton 
representava os 
elementos 
químicos 
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Imagem: Executive Billiards / Public Domain
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Fique atento
 De acordo com Dalton...
• as substâncias são formadas pela combinação de 
elementos, numa proporção de números inteiros;
• um composto é formado pela combinação de 
átomos de dois ou mais elementos que se unem 
entre si, originando novas substâncias.
6
John Dalton estudou 
a deficiência visual (de 
que ele mesmo sofria) 
chamada daltonismo.
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QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Atividade Experimental – Natureza elétrica da 
matéria
Atrite uma bexiga em sua 
camiseta e depois 
aproxime do cabelo de 
um colega ou de 
pedacinhos de papel.
Utilize um fio de 
cabelo ou uma linha 
para amarrar...
... Pequenos 
pedaços de papel 
alumínio de 
bombons
7
Imagem: JJ Harrison / GNU
Free Documentation License
Imagem: KayEss / GNU
Free Documentation License
Imagem: Lauri Rantala / Creative
Commons Attribution 2.0 Generic
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Natureza elétrica da matéria - Discussão
❑ O que acontece ao aproximar a bexiga 
atritada do cabelo?
❑ Antes de atritar, qual era a condição elétrica 
da bexiga?
❑ Descreva o que aconteceu após a 
aproximação da bexiga atritada do papel 
alumínio.
❑ Se você aproximar a bexiga do fio de cabelo, 
o que acontece?
8
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Modelo de Thomson (1903) 
• Primeiro modelo atômico divisível e elétrico. 
• Estudando descargas em tubos de raios catódicos, Thomson 
percebeu a existência de partículas carregadas negativamente 
nos átomos. 
Conhecido 
como 
"Pudim de 
Passas"
Todos os gases 
utilizados 
emitiram tais 
raios.
Tubo de 
raios 
catódicos
9
Imagem: Kurzon / Public Domain
Imagem: Fastfission / Public Domain
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Modelo de Rutherford (1911)
1
2
3
A maioria das 
partículas 
atravessou.
Algumas poucas 
partículas eram 
desviadas.
Algumas eram 
ricocheteadas.
Cargas positivas
Manchas fotográficas
10
Imagem: Diego Grez / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Modelo de Rutherford – Conclusões
• (1) A maioria das partículas alfa (α) passava livremente 
através da placa de ouro.
⇨ O átomo é um imenso vazio. 
⇨ Eletrosfera (abriga elétrons) e núcleo (abriga prótons e 
nêutrons);
• (2) Poucas partículas alfa não atravessavam a lâmina de 
ouro.
⇨ Núcleo pequeno e denso;
• (3) Poucas partículas alfa passavam e sofriam desvios. 
⇨ Núcleo positivo. 
11
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
O Sistema Solar de Rutherford
Representação do 
modelo atômico de 
Rutherford
Sistema Solar
12
Imagem: Cburnett / GNU Free Documentation License Imagem: Harman Smith and Laura Generosa / Public Domain
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Fique ligado!
• Os nêutrons só foram descobertos em 
1932 por James Chadwick.
• O núcleo atômico é muito menor que a 
eletrosfera.
⇒ Para efeito de comparação, podemos 
imaginar o núcleo como uma formiga no 
centro do estádio do maracanã (1).
13
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/fisico_quimica/fisico_quimica_trabalhos/historiaatomo.htm
Evolução dos modelos atômicos
Leucipo e Demócrito John Dalton (1808)
Joseph J. Thomson 
(1903)
Ernest Rutherford 
(1911)
Niels Bohr (1913)
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QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
15
A água tônica é fluorescente 
Imagem: Splarka / Public Domain
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Luminescência
❑ Um processo de luminescência ocorre quando 
fornecemos energia a alguma molécula;
✔ Se a energia fornecida for luminosa, teremos uma 
fluorescência ou uma fosforescência;
Fluorescência A substância emitirá luz enquanto 
estiver sendo iluminada;
• Não brilhará no escuro.
Fosforescência A substância irradiada continuará 
emitindo luz mesmo após cessada a iluminação;
• Brilhará no escuro.
16
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Demonstrações: 
Fluorescência x Fosforescência
As cédulas possuem 
fibras coloridas...
... Que, com o auxílio de uma luz 
ultravioleta (luz negra), brilham!
Ao submetermos escorpiões, esmaltes com cores vivas, controle 
remoto de TV e adesivos infantis à luz negra, verificaremos o 
aparecimento de brilho. 17
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Imagem: Kallemax / Public Domain
Imagem: Jonbeebe / GNU Free Documentation License
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Modelo de Bohr
• Os elétrons estão em órbitas circulares, ao redor de um 
núcleo central, sem absorver nem emitir energia 
espontaneamente;
• O átomo possui um número limitado de órbitas, níveis 
ou camadas eletrônicas, que varia de um elemento 
químico para outro;
• Cada uma dessas órbitas múltiplo inteiro do quantum (E 
= h.ν), possui uma quantidade fixa de energia:
Daí o termo Energia Quantizada.
E = energia
h = constante de Planck
c = velocidade daluz
ν = frequência
λ = comprimento de onda
18
QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
Transições Eletrônicas - Absorção
• Ao absorver um quantum de energia, o 
elétron “salta” para um nível mais energético 
(2);
⇨ Ocorre a excitação eletrônica; 
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QUÍMICA - 1º Ano
Evolução dos Modelos Atômicos
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http://www.brasilescola.com/quimica/espectros-eletromagneticos-estrutura-atomo.htm
• No estado excitado, o elétron é instável;
• Ao retornar ao nível fundamental, emitirá um 
quantum de eneria na forma de luz:
Transições Eletrônicas - Emissão
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Saiba que:
• Os saltos eletrônicos de qualquer nível mais externo para o 
“nível L” correspondem a radiações visíveis do espectro 
eletromagnético, que vão do vermelho ao violeta.
Os espectros dos elementos químicos são descontínuos.
21
Imagem: Horst Frank / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Espectro Eletromagnético
Observe que a 
parte visível do 
espectro é a 
menor faixa. 22
Imagem: Inductiveload, NASA / GNU Free Documentation License
Ariano Suassuna
Pérola de Ariano Suassuna no Youtube comentando sobre os 
cientistas Rutherford e Bohr:
http://www.youtube.com/watch?v=rlC6oTcSUa4
23
http://www.youtube.com/watch?v=rlC6oTcSUa4
Modelo atual 
• É constituído pela combinação de contribuições de 
muitos cientistas, destacando-se:
❑ Sommerfeld (1916) Elétrons, além de 
descreverem órbitas circulares, também descrevem 
órbitas elípticas:
24Imagem: Pieter Kuiper / Public Domain
❑ L. V. de Broglie (1923) Baseando-se no 
experimento da fenda dupla, descreve o 
elétron como uma onda-partícula:
Modelo atual – de Broglie
O experimento da fenda dupla pode ser visualizado no Youtube: 
http://www.youtube.com/watch?v=gAKGCtOi_4o
25
http://www.youtube.com/watch?v=gAKGCtOi_4o
Modelo atual – Heisenberg
• Werner Heisenberg (1927) Para tentar 
localizar o elétron, alteramos sua 
velocidade ou sua posição. 
• Princípio da Incerteza: é impossível 
determinar ao mesmo tempo a posição (Δx) 
e o momento do elétron (Δp).
Expressão matemática do 
Princípio da Incerteza
26
ΔxΔp ≥ 
h/2
• Erwin Schrödinger (1926) utilização de 
cálculos estatísticos para determinar a posição 
do elétron.
• Equação de Schrödinger - mostra o cálculo da 
região de máxima probabilidade de se 
encontrar o elétron
Modelo atual – Schrödinger
27
Fique atento
• Na equação de Schrödinger, a região 
de máxima probabilidade de encontrar 
os elétrons é representada pela letra 
grega Ψ, chamada função de onda.
• O quadrado da função de onda (⏐Ψ⏐2) 
é chamado de orbital atômico.
28
Orbitais atômicos
Plano nodal é a região onde é nula a 
probabilidade de encontrar o elétron.
Orbitais tipo d 
no plano 
cartesiano
29
Imagem: Sven / GNU Free Documentation License
Contribuições ao Modelo Atual
30
Arnold Sommerfeld 
(1868-1951)
Louis-Victor-Pierre-
Raymond, duque 
de Broglie
(1892-1987)
Werner 
Heisenberg
(1901-1976)
Erwin Rudolf 
Josef Alexander 
Schrödinger
(1887-1961)
Imagem: Autor desconhecido / United States Public Domain Imagem: Autor desconhecido / United States Public Domain
Imagem: Autor desconhecido / United States Public Domain Imagem: Nobel foundation / Public Domain
31
Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do 
Acesso
 
2.a Avatar: The last airbender The complete book 1 
collection(2005) / Nickelodeon / 
http://www.covershut.com/cover-tags/Avatar-T
he-Last-Airbender.html
http://www.covershut.com/cover-tags/Avatar-T
he-Last-Airbender.html
26/03/2012
2.b O quinto elemento (1997) / Gaumont Film 
Company / 
http://www.covershut.com/Blu-Ray-Covers/319
93-The-Fifth-Element-1997-Wide-Screen-Front.
html
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93-The-Fifth-Element-1997-Wide-Screen-Front.
html
26/03/2012
2.c Capitain planet and the planeteers (1990) /DIC 
Entertainment / 
http://serialkillercalendar.com/VHSWASTELAND
/HIGH-RES-SCANS-OF-CHILDREN-VHS-COVERS-C
2.html
http://serialkillercalendar.com/VHSWASTELAND
/HIGH-RES-SCANS-OF-CHILDREN-VHS-COVERS-C
2.html
26/03/2012
4.a Heron / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Four_
elements_representation.svg
26/03/2012
4.b Ratomir Wilkowski / Creative 
Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Zywiol
y02.png
26/03/2012
5.a John Dalton / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dalton
_atomic_symbols.jpg
26/03/2012
5.b Executive Billiards / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PoolR
ackAramith.png
26/03/2012
6 Charles Turner / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:John_
Dalton_by_Charles_Turner.jpg
26/03/2012
Tabela de Imagens
32
Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do 
Acesso
 
7.a JJ Harrison / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:String
_Fibers.jpg
26/03/2012
7.b KayEss / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Balloo
ns-KayEss-1.jpeg
26/03/2012
7.c Lauri Rantala / Creative Commons Attribution 
2.0 Generic
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alumi
nium_foil_booster_bag.jpg?uselang=en
26/03/2012
9.a Kurzon / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:JJ_Th
omson_Cathode_Ray_2_explained.svg
26/03/2012
9.b Fastfission / Public Domain http://en.wikipedia.org/wiki/File:Plum_puddin
g_atom.svg
26/03/2012
10 Diego Grez / Creative 
Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Model
o_At%C3%B3mico_Ernest_Rutherford.svg
26/03/2012
12.a Cburnett / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ruthe
rford_atom.svg
26/03/2012
12.b Harman Smith and Laura Generosa / Public 
Domain
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solar_
sys8.jpg
26/03/2012
14.a Autor desconhecido / United States Public 
Domain
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Leucip
pe_(portrait).jpg
26/03/2012
14.b Agostino Carracci / United States Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Demo
critus_by_Agostino_Carracci.jpg
26/03/2012
14.c Charles Turner / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:John_
Dalton_by_Charles_Turner.jpg
26/03/2012
Tabela de Imagens
33
Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do 
Acesso
 
14.d Autor desconhecido / United States public 
domain
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ernest
_Rutherford.jpg
26/03/2012
14.e AB Lagrelius & Westphal / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Niels_
Bohr.jpg
26/03/2012
14.f Nobel foundation / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:JJ_Th
omson_(Nobel).jpg
26/03/2012
15 Splarka / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tonic
_water_uv.jpg
26/03/2012
17.a Scott Nazelrod / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:US_$2
0_under_blacklight.jpg
27/03/2012
17.b Kallemax / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Black_
light_bulb.jpg
27/03/2012
17.c Jonbeebe / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sorpio
n_Under_Blacklight.jpg
27/03/2012
19 SEE-PE, redesenhado a partir de ilustração de 
Autor Desconhecido. Acervo SEE-PE
28/03/2012
20 SEE-PE, redesenhado a partir de ilustração de 
Autor Desconhecido. Acervo SEE-PE
28/03/2012
21 Horst Frank / Creative 
Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Espec
tro_eletromagnetico-pt.svg
27/03/2012
22 Inductiveload, NASA / GNU Free 
Documentation License
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:EM_S
pectrum_Properties_edit.svg
27/03/2012
Tabela de Imagens
34
Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do 
Acesso
 
24 Pieter Kuiper / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Som
merfeld_ellipses.svg
27/03/2012
29 Sven / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:D_orbitals.svg
27/03/2012
30.a Autor desconhecido / United States Public 
Domain
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Som
merfeld1897.gif
27/03/2012
30.b Autor desconhecido / United States Public 
Domain
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brogli
e_Big.jpg
27/03/2012
30.c Autor desconhecido / United States Public 
Domain
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heise
nberg_10.jpg
27/03/2012
30.d Nobel foundation / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Schro
dinger.jpg
27/03/2012
Tabela de Imagens