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Modelos atuais
1ª SÉRIE
Aula 16 – 3º Bimestre
Química
Etapa Ensino Médio
Estrutura da matéria;
Modelos atômicos;
Modelo de Bohr;
Níveis de energia;
Transições eletrônicas;
Modelo quântico.
Retomar o modelo atômico de Bohr;
Retomar os postulados de Bohr e a quantização de energia;
Conhecer o modelo quântico.
Conteúdo
Objetivos
(EM13CNT201) Analisar e discutir modelos, teorias e leis propostos em diferentes épocas e culturas para comparar distintas explicações sobre o surgimento e a evolução da Vida, da Terra e do Universo com as teorias científicas aceitas atualmente.
Você refletiu, nas últimas aulas, sobre a evolução dos modelos atômicos ao longo do tempo. Agora pense sobre o seguinte: 
O modelo atômico de Bohr foi o último modelo atômico elaborado, em 1913?
Como os elétrons se distribuem nesse modelo?
Como representamos o átomo atualmente?
Para começar
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chemie_Orbitale.svg
Os modelos apresentados são importantes para apoiar o estudo de outros conceitos da Ciência, mas não são, de forma alguma, os únicos e definitivos modelos e explicações sobre a estrutura atômica.
Modelos
Ilustração simples do modelo atômico de Bohr, com um elétron dando saltos quânticos.
Foco no conteúdo
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bohr_atom_animation.gif 
Por meio de experimentos apropriados, os cientistas determinaram a distribuição eletrônica em camadas para os átomos dos elementos. O modelo de Bohr mostra o átomo como um núcleo central contendo prótons, com os elétrons em camadas eletrônicas circulares a distâncias específicas do núcleo, similarmente aos planetas orbitando o sol. Cada camada eletrônica tem um diferente nível de energia, com as camadas mais próximas do núcleo sendo de menor energia do que as mais distantes do núcleo.
Camadas eletrônicas e o modelo de Bohr
Foco no conteúdo
A partir do argônio, é possível que o estado fundamental do átomo apresente elétrons na camada mais externa, mesmo que a camada anterior não esteja completamente preenchida. Essa observação não é explicada pelo modelo de Bohr, mas sim por um modelo mais avançado chamado modelo mecânico-quântico.
Distribuição eletrônica
Foco no conteúdo
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electron-shell_jp.svg 
Bohr foi capaz de determinar os valores numéricos das frequências da luz correspondentes a cada uma das linhas do espectro do hidrogênio, e esses valores coincidiram com os resultados experimentais. No entanto, quando cálculos semelhantes foram aplicados a átomos com dois ou mais elétrons, os resultados não estavam de acordo com as observações. Portanto, tornou-se necessário aprimorar o modelo existente ou substituí-lo por outro que pudesse ser aplicado a esses átomos também.
Limitações do modelo de Bohr
Foco no conteúdo
Em 1926, Erwin Schrödinger apresentou um estudo sobre o átomo que ainda é válido atualmente. Ele apresenta um modelo quântico para o átomo e analisa o comportamento dos elétrons como partículas-onda, confrontando a ideia de partículas que se movimentam rapidamente girando ao redor do núcleo atômico. 
Modelo quântico – um novo começo
Foco no conteúdo
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Atomic-orbital-cloud_n4_l1_m-1.png 
O comportamento do elétron é descrito por uma função de onda (associada à equação de onda); assim, são calculadas propriedades como energia (com valores quantizados) e a probabilidade de localizá‑lo em certa região. Não é possível falar em órbitas dos elétrons em torno do núcleo, com posições ou trajetórias definidas. Devido à incerteza e ao comportamento ondulatório do elétron, o modelo mecânico‑quântico descreve orbitais, funções matemáticas que descrevem a probabilidade de encontrar um elétron com determinada energia a certa distância do núcleo.
Modelo quântico
Foco no conteúdo
Esse modelo explicou os espectros atômicos de diversos elementos. Com ele, formulou‑se o conceito de subníveis de energia (subdivisões, também de energia quantizada, dos níveis energéticos) e tornou‑se possível determinar e explicar a distribuição dos elétrons nesses subníveis de energia.
Modelo quântico
Foco no conteúdo
Gráficos de densidade de hidrogênio. Trata-se de funções de onda do elétron em um átomo de hidrogênio em diferentes níveis de energia. As áreas mais brilhantes representam uma maior probabilidade de encontrar o elétron.
Modelo quântico
Foco no conteúdo
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydrogen_Energy_Levels.gif
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A2nica_qu%C3%A2ntica
Geometria dos orbitais atômicos
Foco no conteúdo
https://pt.khanacademy.org/science/physics/quantum-physics/quantum-numbers-and-orbitals/a/the-quantum-mechanical-model-of-the-atom
Enem 2019
Na prática
Com base no modelo atual que descreve o átomo, qual dos postulados de Dalton ainda é considerado correto?
1 Incorreta: Atualmente, os átomos são divisíveis, e não indivisíveis, como na teoria de Dalton.
2 Incorreta: Atualmente, existe o conceito de isótopos.
3 Incorreta: Diferentes elementos podem ser isóbaros.
4 Incorreta: Os átomos podem ser divididos e numa reação química os átomos se transformam em íons (cátions, ânions) e podem formar moléculas.
Correção
Na prática
5 Correta: Esse postulado ainda é válido, pois átomos de elementos combinam com átomos de outros elementos em proporção de números inteiros pequenos para formar compostos.
Correção
Com base no modelo atual que descreve o átomo, qual dos postulados de Dalton ainda é considerado correto?
Na prática
Infográfico
Elabore uma representação com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais sobre a evolução dos modelos atômicos. Destaque:
Filósofos gregos e a ideia de átomos.
Modelo de Dalton.
Modelo de Thomson.
Modelo de Rutherford.
Modelo de Bohr.
Distribuição eletrônica.
Modelo quântico-mecânico.
Inclua fatos históricos e 
outros cientistas que colaboraram com o desenvolvimento do estudo 
do átomo!
Aplicando
Retomamos o modelo atômico de Bohr;
Retomamos os postulados de Bohr e a quantização de energia;
Conhecemos o modelo quântico.
O que aprendemos hoje?
Tarefa SP
Localizador: 98767
Professor, para visualizar a tarefa da aula, acesse com seu login: tarefas.cmsp.educacao.sp.gov.br
Clique em “Atividades” e, em seguida, em “Modelos”.
Em “Buscar por”, selecione a opção “Localizador”.
Copie o localizador acima e cole no campo de busca.
Clique em “Procurar”. 
Videotutorial: http://tarefasp.educacao.sp.gov.br/
18
SÃO PAULO (Estado). Currículo em Ação: Caderno do Professor – Ciências da Natureza – Ensino Médio – 1ª série –2º semestre. São Paulo: Seduc-SP, 2023. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/10/1serie-2sem-Prof-CNT.pdf. Acesso em: 20 jun. 2023. 
LEMOV, Doug. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. 3. ed. Porto Alegre: Penso, 2023.
Referências
Lista de imagens e vídeos
Slide 3 –https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Chemie_Orbitale.svg.
Slide 4 –https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bohr_atom_animation.gif.
Slide 6 – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electron-shell_jp.svg.
Slide 8 – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Atomic-orbital-cloud_n4_l1_m-1.png.
Slide 11 –https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydrogen_Energy_Levels.gif.
Slide 12 – https://pt.khanacademy.org/science/physics/quantum-physics/quantum-numbers-and-orbitals/a/the-quantum-mechanical-model-of-the-atom.
Referências
Material 
Digital
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