Estrutura atomica

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<p>ESTRUTURA</p><p>ATÔMICA</p><p>PROF: FLÁVIO FIGUEIREDO</p><p>ESTRUTURA ATÔMICA</p><p>A idéia de átomo surgiu com o filósofo grego Leucipo (500-430</p><p>a.C) que propôs que tudo é feito de partículas indivisíveis</p><p>denominadas átomos e espaços vazios. A palavra deriva do</p><p>grego ,“a-tomo” que significa “o que não pode ser dividido”.A</p><p>visão atomista de Leucipo também foi aceita por um de seus</p><p>discípulos, Demócrito (460-370 a.C), que o ajudou na</p><p>disseminação de sua teoria. No entanto, a concepção atomista</p><p>da matéria apesar de correta, foi contestada e menosprezada</p><p>por Aristóteles que criou a teoria dos quatro elementos</p><p>fundamentais concedendo a eles propriedades particulares:</p><p>As inúmeras combinações e separações desses elementos</p><p>seriam responsáveis por tudo que está a nossa volta, da Lua</p><p>para baixo.</p><p>MODELO ATÔMICO DE J. DALTON (1803)</p><p>Baseado nos aspectos quantitativos das Leis Ponderais,</p><p>Dalton postulou que o átomo seria uma esfera maciça e</p><p>indivisível.</p><p>MODELO ATÔMICO DE J. DALTON (1803)</p><p>O modelo de Dalton foi abandonado por não conseguir explicar a natureza</p><p>elétrica da matéria.</p><p>A hipótese atômica de Dalton foi publicada em 1808 no livro A New System of</p><p>Chemical Philosophy, e era baseada nos seguintes postulados:</p><p>1) Todo elemento é constituído por partículas extremamente pequenas chamadas</p><p>átomos.</p><p>2) Os átomos são indestrutíveis e imutáveis,ou seja, não podem ser criados ou</p><p>destruídos.</p><p>2) Os átomos de um mesmo elemento são todos idênticos; os átomos de diferentes</p><p>elementos são diferentes e têm diferentes propriedades.</p><p>3) Os átomos se combinam em proporções fixas em massa para formarem</p><p>compostos.</p><p>4) Em uma reação química, os átomos não são criados nem destruídos, durante a</p><p>reação ocorre apenas um rearranjo de átomos.</p><p>MODELO DE SIR J. J. THOMSON (1897)</p><p>O modelo de Thomson foi baseado no estudo dos tubos de raios</p><p>catódicos, um experimento descoberto por Geissler e Crookes</p><p>em 1856, que consiste em aplicar descargas elétricas em um gás</p><p>à baixa pressão contido em um tubo de vidro. No experimento</p><p>são formados raios constituídos por partículas que possuem as</p><p>seguintes características: propagação retilínea, massa e carga</p><p>elétrica negativa.</p><p>Thomson foi o primeiro a medir a razão carga/massa da</p><p>partícula do raio catódico que, posteriormente, foi denominada</p><p>elétron. Após a descoberta do elétron, Thomson propôs um novo</p><p>modelo atômico - uma esfera maciça positivamente carregada,</p><p>de material gelatinoso ou pastoso, com elétrons incrustados</p><p>homogeneamente por toda estrutura, tornando-a neutra. Esse</p><p>modelo ficou conhecido como pudim de ameixas ou passas.</p><p>O modelo de Thomson foi abandonado por não conseguir explicar os desvios</p><p>observados no experimento de Rutherford, que será discutido a seguir.</p><p>MODELO DE SIR J. J. THOMSON (1897)</p><p>ASSISTA O VÍDEO SOBRE O MODELO DE THOMSON</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=-6OLeXTQNBY</p><p>MODELO ATÔMICO DE ERNEST</p><p>RUTHERFORD (1913)</p><p>Em 1910, Rutherford com a ajuda de dois colaboradores,</p><p>Hans Geiger (1882-1945) e Ernest Marsden (1889-1970),</p><p>realizou um experimento que procurava comprovar que o</p><p>modelo atômico de Thomson estava correto. O experimento</p><p>consistia em bombardear uma fina folha de ouro com</p><p>poucos milhares de camadas de átomos de espessura (0,</p><p>0001 cm), com partículas alfa (α2+) emitidas pelo elemento</p><p>radioativo Polônio. Considerando que o modelo de Thomson</p><p>era correto, Rutherford concluiu que em nenhum lugar</p><p>durante a passagem da folha de ouro as partículas alfa</p><p>encontrariam uma concentração alta de carga, sendo assim,</p><p>em nenhum momento seriam exercidas grandes forças de</p><p>atração ou repulsão sobre as partículas. Portanto, a maioria</p><p>das partículas atravessaria a lâmina de ouro sem sofrer</p><p>desvios e um pequeno número sofreria desvios muito</p><p>pequenos ,ocasionais, na ordem de um grau.</p><p>Resultado esperado em relação</p><p>ao modelo de Thomson</p><p>MODELO ATÔMICO DE ERNEST</p><p>RUTHERFORD (1913)</p><p>No entanto, durante o experimento foi verificado que um pequeno número de partículas</p><p>sofria grandes desvios e que, cerca de 1 em 20.000 era defletida para trás. A figura a</p><p>seguir mostra os resultados obtidos no experimento, observe:</p><p>Após refletir por quase dois anos a</p><p>respeito dos desvios observados,</p><p>Rutherford postulou que o átomo era</p><p>constituído por duas regiões bem</p><p>distintas,as quais ele denominou núcleo</p><p>e eletrosfera.</p><p>MODELO ATÔMICO DE ERNEST</p><p>RUTHERFORD (1913)</p><p>Núcleo = região extremamente pequena contendo a maior parte da massa do</p><p>átomo, e a totalidade da carga positiva.</p><p>Eletrosfera = região extremamente grande em relação ao diâmetro do</p><p>núcleo, constituída principalmente por espaços vazios com elétrons girando</p><p>em órbitas circulares em torno do núcleo.</p><p>MODELO PLANETÁRIO</p><p>MODELO ATÔMICO DE ERNEST</p><p>RUTHERFORD (1913)</p><p>A figura a seguir mostra a interpretação de Rutherford para os desvios</p><p>observados,veja:</p><p>MODELO ATÔMICO DE ERNEST</p><p>RUTHERFORD (1913)</p><p>Em 1919, Rutherford identifica a partícula responsável pela</p><p>carga positiva do átomo, o próton, e levanta a hipótese de que no</p><p>interior do núcleo deveria haver outra partícula, eletricamente</p><p>neutra, mas com massa semelhante à do próton.</p><p>Em 1932, James Chadwick descobriu uma partícula sem carga</p><p>elétrica com massa praticamente idêntica a do próton, que ele</p><p>denominou nêutrons.</p><p>Atenção!</p><p>MODELO ATÔMICO DE ERNEST</p><p>RUTHERFORD (1913)</p><p>ASSISTA OS VÍDEOS SOBRE O MODELO DE RUTHERFORD</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=bJSb-VtaI3U</p><p>MODELO ATÔMICO DE ERNEST</p><p>RUTHERFORD (1913)</p><p>ASSISTA OS VÍDEOS SOBRE O MODELO DE RUTHERFORD</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=gutvMkibHCA&feature=youtu.be</p><p>A matéria é constituída de átomos indivisíveis.</p><p>Todos os átomos de um dado elemento químico são idênticos em massa</p><p>e em todas as outras propriedades.</p><p>Diferentes elementos químicos têm diferentes tipos de átomos; em</p><p>particular, seus átomos têm diferentes massas.</p><p>Os átomos são indestrutíveis e nas reações químicas mantêm suas</p><p>identidades.</p><p>Átomos de elementos combinam com átomos de outros elementos em</p><p>proporções de números inteiros pequenos para formar compostos.</p><p>01 - (ENEM) Em 1808, Dalton publicou o seu famoso livro intitulado Um</p><p>novo sistema de filosofia química (do original A New System of Chemical</p><p>Philosophy), no qual continha os cinco postulados que serviam como alicerce</p><p>da primeira teoria atômica da matéria fundamentada no método científico.</p><p>Esses postulados são numerados a seguir:</p><p>1.</p><p>2.</p><p>3.</p><p>4.</p><p>5.</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p><p>Após o modelo de Dalton, outros modelos baseados em outros dados</p><p>experimentais evidenciaram, entre outras coisas, a natureza elétrica da</p><p>matéria, a composição e organização do átomo e a quantização da energia no</p><p>modelo atômico.</p><p>OXTOBY, D. W.; GILLIS, H. P.; BUTLER, L. J. Principles of Modern</p><p>Chemistry. Boston: Cengage Learning, 2012 (adaptado).</p><p>Com base no modelo atual que descreve o átomo, qual dos postulados de</p><p>Dalton ainda é considerado correto?</p><p>a)1</p><p>b)2</p><p>c)3</p><p>d)4</p><p>e)5</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p><p>02 - (UCBA) Uma semelhança entre os modelos atômicos de Dalton e de</p><p>Thonson está no fato de ambos considerarem que o átomo:</p><p>a) é maciço</p><p>b) é constituído por prótons, nêtrons e elétrons.</p><p>c) apresenta elétrons em camadas.</p><p>d) é semelhante ao sistema solar.</p><p>e) possui núcleo e eletrosfera.</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p><p>03 - (UFMG) Na experiência de espalhamento de partículas alfa, conhecida como</p><p>“experiência de Rutherford”, um feixe de partículas alfa foi dirigido contra uma lâmina</p><p>finíssima de ouro, e os experimetadores (Geiger e Marsden) observaram que um</p><p>grande número dessas partículas atravessava a lâmina sem sofrer desvios, mas que</p><p>um pequeno número sofria desvios muitos acentuados.Esse resultado levou Rutherford</p><p>a modificar o modelo atômico de Thomson, propondo a existência de um núcleo de</p><p>carga positiva, de tamanho reduzido e com, praticamente, toda a massa do</p><p>átomo.Assinale a alternativa quer apresenta o resultado que era previsto para o</p><p>experimento de acordo com o modelo de Thomson.</p><p>a) A maioria das partículas atravessaria a lâmina de ouro sem sofrer desvios e um</p><p>pequeno número sofreria desvios muito pequenos.</p><p>b) a maioria das partículas sofreria grandes desvios</p><p>ao atravessar a lâmina.</p><p>c) A totalidade das partículas atravessaria a lâmina de ouro sem sofrer nenhum desvio.</p><p>d) A totalidade das partículas ricochetearia ao se chocar contra a lâmina de ouro, sem</p><p>conseguir atravessa-la.</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p><p>04 - (Unimontes MG) A figura abaixo mostra o experimento de Rutherford com o uso de</p><p>uma lâmina de ouro e partículas</p><p>Supondo que esse experimento fosse</p><p>realizado com átomos que tivessem a</p><p>estrutura proposta pelo modelo de</p><p>Thomson, pode-se afirmar que</p><p>a) as partículas atravessariam a</p><p>lâmina de ouro, sendo observados</p><p>poucos desvios.</p><p>b) o anteparo apresentaria manchas</p><p>luminosas dispersas de forma</p><p>homogênea.</p><p>c) os átomos da folha de ouro</p><p>impediriam totalmente a passagem das</p><p>partículas .</p><p>d) os núcleos e elétrons dos átomos da</p><p>lâmina de ouro absorveriam as</p><p>partículas.</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p><p>05 - (UNIFOR CE) A charge abaixo apresenta o pensamento filosófico usado na</p><p>inspiração para a ideia de átomo.Observe-a atentamente, reflita e assinale a alternativa</p><p>que corresponde ao conceito mais próximo de átomo que a charge ilustra.</p><p>a) a charge ilustra a ideia de que os átomos são</p><p>arredondados.</p><p>b) a charge ilustra a ideia de que a matéria é</p><p>formada por partículas divisíveis.</p><p>c) a charge ilustra a ideia de que a matéria é</p><p>formada por partículas indivisíveis.</p><p>d) a charge ilustra a ideia de que átomos não</p><p>existem.</p><p>e) a charge ilustra que é fácil quebrar o átomo</p><p>usando o mesmo princípio dos quadros</p><p>apresentados.</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p><p>06 - (Unimontes MG) A busca da simplicidade dentro da complexidade da</p><p>natureza levou John Dalton a propor o seu modelo de átomo, tendo como base</p><p>as razões das massas dos elementos que se combinaram para formar</p><p>compostos.A hipótese atômica que CONTRARIA o modelo proposto por Dalton</p><p>é:</p><p>a)uma transformação resulta em novos átomos.</p><p>b)os átomos de um mesmo elemento são idênticos.</p><p>c)átomos diferentes apresentam massas diferentes.</p><p>d)um composto resulta da combinação de átomos.</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p><p>07 - (FFFCMPA RS) De acordo com a teoria atômica de Dalton (1766–1844)</p><p>assinale a alternativa correta.</p><p>a)O átomo possui partículas de carga negativa que estão em órbita de um</p><p>núcleo de carga positiva.</p><p>b)No núcleo atômico existem partículas de carga nula, denominadas nêutrons.</p><p>c)Átomos de elementos diferentes possuíam diferentes massas e propriedades.</p><p>d)O átomo era uma esfera sólida que possuía partículas de carga negativa em</p><p>sua superfície, semelhante a um “pudim de passas”.</p><p>e)Dois elétrons de mesmo spin não podem ser encontrados dentro de um</p><p>mesmo orbital.</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p><p>08 - (IME RJ) Os trabalhos de Joseph John Thomson e Ernest Rutherford</p><p>resultaram em importantes contribuições na história da evolução dos modelos</p><p>atômicos e no estudo de fenômenos relacionados à matéria. Das alternativas</p><p>abaixo, aquela que apresenta corretamente o autor e uma de suas</p><p>contribuições é:</p><p>a)Thomson - Concluiu que o átomo e suas partículas formam um modelo</p><p>semelhante ao sistema solar.</p><p>b)Thomson - Constatou a indivisibilidade do átomo.</p><p>c)Rutherford - Pela primeira vez, constatou a natureza elétrica da matéria.</p><p>d)Thomson - A partir de experimentos com raios catódicos, comprovou a</p><p>existência de partículas subatômicas.</p><p>e)Rutherford - Reconheceu a existência das partículas nucleares sem carga</p><p>elétrica, denominadas nêutrons.</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p><p>09 -(UFG GO) Em um determinado momento histórico, o modelo atômico</p><p>vigente e que explicava parte da constituição da matéria considerava que o</p><p>átomo era composto de um núcleo com carga positiva. Ao redor deste, haviam</p><p>partículas negativas uniformemente distribuídas. A experiência investigativa que</p><p>levou à proposição desse modelo foi aquela na qual</p><p>a)realizou-se uma série de descargas elétricas em tubos de gases rarefeitos.</p><p>b)determinou-se as leis ponderais das combinações químicas.</p><p>c)analisou-se espectros atômicos com emissão de luz com cores</p><p>características para cada elemento.</p><p>d)caracterizou-se estudos sobre radioatividade e dispersão e reflexão de</p><p>partículas alfa.</p><p>e)providenciou-se a resolução de uma equação para determinação dos níveis</p><p>de energia da camada eletrônica.</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p><p>10 - (UECE) Há cerca de dois mil e quinhentos anos, o filósofo grego Demócrito</p><p>disse que se dividirmos a matéria em pedacinhos, cada vez menores, chegaremos a</p><p>grãozinhos indivisíveis, que são os átomos (a = não e tomo = parte). Em 1897, o</p><p>físico inglês Joseph Thompson (1856-1940) descobriu que os átomos eram divisíveis:</p><p>lá dentro havia o elétron, partícula com carga elétrica negativa. Em 1911, o</p><p>neozelandês Ernest Rutherford (1871-1937) mostrou que os átomos tinham uma</p><p>região central compacta chamada núcleo e que lá dentro encontravam-se os prótons,</p><p>partículas com carga positiva. Atente à figura a seguir, que representa o núcleo e a</p><p>eletrosfera do átomo. Com relação à figura acima, é correto afirmar que</p><p>a) o núcleo é muito pequeno, por isso, tem pouca massa se</p><p>comparado à massa do átomo.</p><p>b) mais de 90% de toda a massa do átomo está na eletrosfera.</p><p>c) considerando as reais grandezas do núcleo e da eletrosfera</p><p>do átomo, se comparadas às suas representações na figura, o</p><p>tamanho da eletrosfera está desproporcional ao tamanho do</p><p>núcleo.</p><p>d) a massa do núcleo é bem maior do que a massa da</p><p>eletrosfera, cuja relação fica em torno de 100 vezes.</p><p>EXERCÍCIOS PROPOSTOS</p>