2- A evoluçao dos modelos atomicos - Copy

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<p>Escola secundaria Eugénio Tavares.</p><p>Plano de aula</p><p>Ano Lectivo ___________ Data __________</p><p>Disciplina de Química</p><p>Conteúdo: - Evolução do modelo atómico.</p><p>Objectivo:</p><p> Compreender que a ciência evolui ate se atingir um modelo adequado;</p><p> Compreender a evolução dos modelos atómicos de democrito, Aristóteles, Dalton,</p><p> Thomson, Rutherford, Bohr e nuvem electrónica;</p><p> Considerar as falhas científicas.</p><p>Métodos: Relato e dialogo</p><p>Motivação: Cumprimento, controle de presencia, controle da matéria anterior.</p><p>Consolidação da matéria: Explicação da meteria.</p><p>Estudo da matéria: explicação da matéria, apontamentos e recapitulação.</p><p>Materiais didáticos: planos de aula, quadro, giz, apagador, livro, portátil, caderno.</p><p>Desenvolvimento</p><p>Por volta de anos 400 a.C., o filosofo grego Leucipo, apresentou a primeira teoria atómica, e o seu</p><p>discípulo Demócrito aperfeiçoou essa teria e a publicou. Propondo que a matéria era formada por</p><p>partículas indivisíveis que em grego significa átomos.</p><p>Para Demócrito, a matéria seria composta por combinações de quatro elementos que são:</p><p>Ar, terra, fogo e água.</p><p>Na Grécia antiga, Aristóteles ao contrário de Demócrito, Postulou o modelo da matéria continua onde</p><p>a matéria seria contínuas por partículas indivisíveis.</p><p>- Vista de longe parece contínua;</p><p>- Vista de perto, é formada por pequenos grãos de areia.</p><p>A esses grãozinhos de areia foi dado o nome de átomos.</p><p>Obs.: O modelo da matéria continua de Aristóteles foi adotado pelos filósofos ate o final do seculo</p><p>XVI a.C.</p><p>Modelo proposto por Dalton (1807) Séc. XIX – Dalton “ressuscita” A Teoria</p><p>Atómica</p><p>Na segunda metade do séc. XIX, a Química sofreu uma grande evolução.</p><p>Certos factos não podiam ser explicados pela teoria de Aristóteles, como a Lei de Lavoisier:</p><p>“A massa dos reagentes é igual à massa dos produtos”.</p><p>Para explicar estes factos Jonh Dalton propôs, em 1807, o seu modelo atómico.</p><p>- A matéria era formada pela junção de pequenas partículas, corpúsculos, indivisíveis –</p><p>os Átomos;</p><p>- Todas substâncias são formadas por átomos;</p><p>Os átomos do mesmo elemento químico, são iguais em todas as suas características</p><p>- Átomos dos diferentes elementos químicos são diferentes entre si.</p><p>As substâncias compostas (também chamadas de composto químico) são formadas por</p><p>átomos de diferentes elementos químicos.</p><p>- Os átomos não são criados nem destruídos; são esferas rígidas indivisíveis.</p><p>Modelo atómico de Dalton.</p><p>Modelo proposto por Thomson (1856 - 1940)</p><p>Thomson realizou uma série de experiências utilizando um tubo de raios catódicos (tubo</p><p>semelhante aos tubos existentes no interior dos televisores).</p><p>Neste tubo, eram efectuadas descargas eléctricas através de um gás rarefeito.</p><p>Tubo de raios catódicos</p><p>Ao estudar as descargas no interior deste aparelho, Thomson, descobriu o electrão e chegou</p><p>a conclusão que:</p><p>1- O átomo é constituído por uma esfera maciça com carga positiva, com eletrões espalhados</p><p>e em número tal que anula a carga elétrica do átomo, como as passas num bolo.</p><p>Exemplo de Modelo de Pudim de Passas</p><p>Modelo proposto por Ernest Rutherford (1871 - 1937) Cientista neozelandês</p><p>muito famoso, estudou com J.J. Thomson. Rutherford queria descobrir se o átomo era macio</p><p>ou não então fez a seguinte experiencia:</p><p>maciça;</p><p>Rutherford utilizou uma caixa de chumbo contendo o polonio muito radioactivo, uma lamina</p><p>ou folha de oro e uma tela fluorescente.</p><p>A experiencia mostrou que grande maioria das partículas alfas, atravessavam a folha de oro</p><p>em linhas rectas.</p><p>Apenas alguns raios eram desviados das suas trajectoria.</p><p>O Rutherford conclui que:</p><p>1- O átomo não é macio, apresenta mais espaço vazio que preenchido.</p><p>2- A maior parte da massa do átomo se encontra em una pequena região central que</p><p>chamamos núcleo de carga elétrica positiva onde estão os protões.</p><p>3- Na região do redor do núcleo onde chamamos electrosfera, estão os electroes muito leves</p><p>(1836 vezes) que os protões e giram a volta do núcleo.</p><p>4- A carga electrica do núcleo chama-se carga nuclear, que é positiva e tem o mesmo valor</p><p>numérico que a soma das cargas electricas dos eletrões.</p><p>5- O átomo seria um sistema semelhante ao sistema solar. Modelo Planetário.</p><p>Modelo atómico de Rutherford ( o chamado também de modelo p,lanetario).</p><p>Obs. O modelo de Rutherford apresentava falhas científicas e foi criticado pelos outros</p><p>cientistas porque eles imaginaram o seguinte:</p><p>De acordo com a física clássica, o electrão ao realizar a sua órbita perderia energia acabando</p><p>por cair sobre o núcleo, destruindo o átomo.</p><p>Rutherford não colocava restrições à energia do electrão no átomo. O seu modelo falhava na</p><p>interpretação dos espectros atómicos descontínuos.</p><p>Modelo proposto por Bohr :</p><p>Niels Bohr (1885 - 1962) trabalhou com Thomson, e posteriormente com Rutherford.</p><p>Tendo continuado o trabalho destes dois físicos, aperfeiçoou, em 1913, o modelo atómico de</p><p>Rutherford para que ficasse adecuado.</p><p>Bohr, ao fazer muitas experiencias com espectro da luz, chegou aos seguintes postulados ou</p><p>seja afirmações verdadeiras.</p><p>1- Os electroes descrevem orbitas circulares ao redor do núcleo.</p><p>2- Cada uma dessa orbitas, tem energia constante (orbita estacionaria) onde cada electrao</p><p>vira a sua volta.</p><p>3- Os electroes que estão situados em orbitas mas afastados do núcleo, tem maior quantidade</p><p>de energia.</p><p>4- Quando um electrao absorve energia, salta para uma orbita mais energética.</p><p>5- Quando o átomo electrao retorna a sua zona de origem, a mesma quantidade de energia</p><p>na forma de ondas electromagneticas. liberta energia, salta para uma orbita mais</p><p>energética.</p><p>Exemplo: qualquer material fluorescente ao receber a luz do sol, os electroes saem das</p><p>suas orbitas e saltam para outras mas externas.</p><p>Quando deixam de receber a luz do sol, os electroes regressam para a sua orbita original</p><p>emitindo luz.</p><p>6- As orbitas recebem nomes de níveis de energia ou camada.</p><p>Níveis de energia ou camada K L M N O P Q</p><p>Nº quântico principal 1 2 3 4 5 6 7</p><p>Nº máximo de electroes 2 8 18 32</p><p>Ex:</p><p>Falhas científicas:</p><p>O modelo de Bohr estava errado ao afirmar que os electroes deslocam-se em orbitas</p><p>circulares em torno do núcleo.</p><p>. Heisenberg demonstrou que não é possível determinar, simultaneamente, com exactidão a</p><p>posição e a velocidade de um electrão, pelo que é impossível conhecer as orbitas em que o</p><p>electrão se pode mover. Daqui resulta a incerteza expressa pelo principio de Heisenberg;</p><p>quanto mais preciso for a determinação da posição menos conhecida é a sua velocidade e</p><p>vice-versa .</p><p>No entanto, ainda é o modelo mental utilizado por muitos cientistas, visto ser de fácil</p><p>visualização.</p><p>Erwin Schrödinger (1887 – 1961)</p><p>Por volta de 1927, os cientistas deixaram de acreditar que o electrão teria uma trajectória bem</p><p>definida em torno do núcleo.</p><p>Schrödinger propôs o modelo da Nuvem electrónica.</p><p>Nuvem electrónica...</p><p>orbita orbital</p><p>Abandonou-se o conceito de orbita e passou-se a falar em orbital.</p><p>Orbital: é a região do espaço atómico onde há probabilidade encontrar o electrão com uma</p><p>dada energia.</p><p>Modelo da Nuvem Electrónica ou modelo quântico do átomo</p><p>1- Os electrões movem-se com velocidade elevadíssima em torno do núcleo;</p><p>2- O movimento do electrão passou a ser descrito por uma nuvem electrónica;</p><p>3- Quanto mais densa é a nuvem, maior é a probabilidade de se encontrar aí o electrão;</p><p>4- A nuvem é mais densa próximo do núcleo, e menos densa longe do</p><p>núcleo;</p><p>5- O comportamento do electrão é descrito por uma equação matemática ( equação de</p><p>Shrodinger).</p>