Introdução à Atomística

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ATOMÍSTICA
Profª. Lânea Kalliny A lves
Quím ica Inorgânica
1º Período
ATOMÍSTICA
ATOMÍSTICA
- Sabemos que tanto a matéria, o corpo como o
objeto é formado de diferentes espécies de
substâncias e estas por minúsculas partículassubstâncias e estas por minúsculas partículas
básicas, denominadas átomos.
- Teoria atômica: “a matéria é constituída de
átomos”.
ATOMÍSTICA
Histórico
Demócrito de Abdera, discípulo de
Leucipo, afirmava que o mundo
material estava constituído de
pequenas partículas o qual
denominou átomo que significa: não
tem partes (a = não; tomo = parte).
� O desenvolvimento 
filosófico de Demócrito 
postulava a impossibilidade 
da divisão infinita da matéria 
e a conseqüente necessidade e a conseqüente necessidade 
da existência de uma unidade 
mínima, da qual estariam 
compostas todas as 
substâncias.
� ÁTOMO:
Todas as substâncias são feitas de matéria e a
unidade fundamental da matéria é o átomo. O átomounidade fundamental da matéria é o átomo. O átomo
constitui a menor partícula de um elemento. O átomo é
composto de um núcleo central contendo prótons (com
carga positiva) e nêutrons (sem carga). Os elétrons
(com carga negativa e massa insignificante) revolvem
em torno do núcleo em diferentes trajetórias
imaginárias chamadas órbitas.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de J. Dalton (1808)
- A evolução do modelo de Dalton apontava já ao
átomo moderno, mas como uma só partícula; se bem
que ao princípio não estava muito claro se o modelo
atômico de Dalton seria um átomo ou uma molécula.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de J. Dalton (1808)
- O átomo é constituído de uma
pequena esfera maciça indivisível e
indestrutível.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de J. Dalton (1808)
- “Toda matéria é composta por
minúsculas partículas chamadas de
átomo”.
- “Os átomos de um determinado
elemento são idênticos em massa e
apresentam as mesmas propriedades
químicas.”
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de J. Dalton (1808)
� “Átomos de diferentes elementos
apresentam massa e propriedades
diferentes”.
� “Átomos são permanentes e
indivisíveis, não podendo ser criados
e nem destruídos”.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de J. Dalton (1808)
� “As reações químicas correspondem
a uma reorganização de átomos”.
� “Os compostos são formados pela
combinação de átomos de elementos
diferentes em proporções fixas”.
� A conservação da massa durante uma reação 
química (Lei de Lavoisier) e a lei da composição 
definida (Lei de Proust) passou a ser explicada a definida (Lei de Proust) passou a ser explicada a 
partir desse momento, por meio das idéias 
lançadas por Dalton.
LEI DE LAVOISIER
Lei da Conservação das Massas
C + O2 →→→→ CO2
+
� Partículas iniciais e finais são
as mesmas→→→→ massa iguais.
LEI DE PROUST
Lei das Proporções Constantes
2C + 2O2 →→→→ 2CO2
+
� Duplicando a quantidade de
átomos todas as massas dobrarão.
LEI DE DALTON
Lei das Proporções Múltiplas
2C + O2 →→→→ 2CO
+
� Mudando a reação, se a massa de um
participante permanecer constante, a massa do
outro varia segundo valores múltiplos.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de J. J. Thomson (1897)
- Thomson propôs um novo modelo atômico.- Thomson propôs um novo modelo atômico.
Thomson demonstrou que esses raios podiam ser
interpretados como sendo um feixe de partículas
carregadas de energia elétrica negativa. A essas
partículas denominou-se elétrons. Por meio de
campos magnético e elétrico pôde-se determinar a
relação carga/massa do elétron.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de J. J. Thomson (1897)
- O átomo é constituído de uma porção - O átomo é constituído de uma porção 
material não maciça positiva na qual 
estão incrustados os elétrons de carga 
negativa para negativa para 
neutralizar e estabilizar a massa 
positiva. 
� Esse foi o primeiro modelo a divisibilidade
do átomo, ficando o modelo conhecido como
“pudim de passas". Segundo Thomson, o“pudim de passas". Segundo Thomson, o
átomo seria um aglomerado composto de
uma parte de partículas positivas pesadas
(prótons) e de partículas negativas (elétrons),
mais leves.
ELÉTRON: partícula subatômica de carga 
negativa.
PRÓTON: partícula subatômica de carga 
positiva. 
� Elétrons – Os elétrons são partículas de massa muito 
pequena (cerca de 1840 vezes menor que a massa do 
próton. Ou aproximadamente 9,1.10-28g) dotados de 
carga elétrica negativa: -1,6.10-19C. Movem-se muito 
rapidamente ao redor do núcleo atômico, gerando 
campos eletromagnéticos.
� Prótons – Os prótons são partículas que, junto aos � Prótons – Os prótons são partículas que, junto aos 
nêutrons, formam o núcleo atômico. Possuem carga 
positiva de mesmo valor absoluto que a carga dos 
elétrons; assim, um próton e um elétron tendem a se 
atrair eletricamente.
� Nêutrons – Os nêutrons, junto aos prótons, formam
o núcleo atômico. E, como possuem massa bastante
parecida, perfazem 99,9% de toda a massa doparecida, perfazem 99,9% de toda a massa do
átomo. Possuem carga elétrica nula (resultante das
sub-partículas que os compõem), e são dispostos
estrategicamente no núcleo de modo a estabilizá-lo:
uma vez que dois prótons repelem-se mutuamente,
a adição de um nêutron (princípio da fissão nuclear)
causa instabilidade elétrica e o átomo se rompe.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de Rutherford (1911)-
� Ernest Rutherford, estudando a trajetória de partículas a (partículas
positivas) emitidas pelo elemento radioativo polônio, bombardeou uma
fina lâmina de ouro. Ele observou que:fina lâmina de ouro. Ele observou que:
� a maioria das partículas a atravessavam a lâmina de ouro sem sofrer
desvio em sua trajetória (logo, há uma grande região de vazio, que
passou a se chamar eletrosfera);
� algumas partículas sofriam desvio em sua trajetória: haveria uma
repulsão das cargas positivas (partículas a) com uma região pequena
também positiva (núcleo).
� um número muito pequeno de partículas batiam na lâmina e voltavam
(portanto, a região central é pequena e densa, sendo composta portanto,
por prótons).
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de Rutherford (1911)-
- O átomo é constituído de uma região- O átomo é constituído de uma região
central pequena, densa e carregada
positivamente chamada de núcleo em
volta da qual estão circulando os
elétrons com a finalidade de
neutralizar o núcleo.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
� O ÁTOMO é um sistema oco 
análogo ao Modelo Planetário. análogo ao Modelo Planetário. 
• O núcleo contém prótons e neutrons.
• Em torno do núcleo giram os elétrons
prótons e neutrons.
• O átomo é eletricamente neutro →→→→ (p = e-).
• A massa do átomo está concentrada no núcleo.
• O núcleo é cerca de 10000 X menor que o átomo.
� O modelo de Rutherford é a imagem visual que todos temos
do átomo moderno, mas tinha dois problemas:
� Contradizia as leis de Maxwell do eletromagnetismo
pelas que as partículas carregadas em movimento
deveriam emitir fótons continuamente. Por isso os
elétrons deveriam perder energia e cair no núcleo do
átomo.
� A teoria atômica de Rutherford não explicava os
espectros atômicos.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de Böhr (1913)
- A teoria atômica de Bohr introduz melhorias- A teoria atômica de Bohr introduz melhorias
substanciais no modelo de Rutherford ao
incorporar aspectos energéticos da energia de
Planck e do efeito fotoelétrico de Einstein.
Modelo Atômico de Böhr (1913)
� 1. Na eletrosfera, os elétrons descrevem sempre órbitas
circularesao redor do núcleo, chamadas de camadas ou
níveis de energia.níveis de energia.
� 2. Cada camada ocupada por um elétron possui um valor
determinado de energia (estado estacionário).
� 3. Os elétrons só podem ocupar os níveis que tenham uma
determinada quantidade de energia, não sendo possível
ocupar estados intermediários.
Modelo Atômico de Böhr (1913)
� 4. Ao saltar de um nível para outro mais externo, os elétrons 
absorvem uma quantidade definida de energia (quantum de 
energia). energia). 
→ quanto mais distante do núcleo, maior é a energia 
Modelo Atômico de Böhr (1913)
� 5. Ao retornar ao nível mais interno, o elétron emite um
quantum de energia (igual ao absorvido em intensidade), na
forma de luz de cor definida ou outra radiação
eletromagnética (fóton).eletromagnética (fóton).
→ao retornar ao seu nível de
origem, o elétron perde a
energia recebida sob a forma de
ondas eletromagnéticas (luz
visível ou ultravioleta);
Modelo Atômico de Böhr (1913)
� 6. Cada órbita é denominada de estado estacionário e pode 
ser designada por letras K, L, M, N, O, P, Q. As camadas 
podem apresentar:podem apresentar:
K = 2 elétrons
L = 8 elétrons
M = 18 elétrons
N = 32 elétrons
O = 32 elétrons
P = 18 elétrons
Q = 2 elétrons 
Modelo Atômico de Böhr (1913)
� 7. Cada nível de energia é caracterizado por um número
quântico (n), que pode assumir valores inteiros: 1, 2, 3, etc
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de Böhr (1913)
- O átomo é constituído de uma região
central pequena, densa e carregadacentral pequena, densa e carregada
positivamente chamada núcleo, em
volta da qual estão circulando os
elétrons em órbitas estacionárias,
circulantes e concêntricas, sem perder
energia na forma de ondas
eletromagnéticas.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
� Modelo Atômico de Sommerfeld (1916)
O modelo de Sommerfeld também configura osO modelo de Sommerfeld também configura os
elétrons como corrente elétrica e não explica por
que as órbitas têm de ser elípticas, eu acho que são
elipsóides e que Sommerfeld tem razão em que o
elétron é um tipo especial de onda eletromagnética,
ao qual a Mecânica Global chama ondón.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
Modelo Atômico de Sommerfeld (1916)
- Ao pesquisar o átomo, concluiu que os- Ao pesquisar o átomo, concluiu que os
elétrons de um mesmo nível, ocupam
órbitas de trajetórias diferentes, a que
denominou de subníveis: s, p, d, f.
MODELO ATÔMICO ATUAL
� Princípio da dualidade: Proposto por De Broglie em 1924, 
fala que o elétron em movimento está associado a uma onda 
característica (partícula-onda).característica (partícula-onda).
� Princípio da incerteza: Proposto por Heisenberg em 1926, 
fala que é impossível calcular a posição e a velocidade de 
um elétron, num mesmo instante.
� Princípio do orbital: Estabelecido por Schrodinger em 
1926, fala que existe uma região do espaço atômico onde 
haveria maior probabilidade de encontrar o elétron, 
denominado de orbital.
MODELOS ATÔMICOS 
HISTÓRICOS
MODELO ATÔMICO ATUAL
� Princípio da exclusão: Estabelecido por Wolfang Pauli em � Princípio da exclusão: Estabelecido por Wolfang Pauli em 
1925, fala que em um átomo, dois elétrons não podem 
apresentar o mesmo conjunto de números quânticos.
� Princípio da máxima multiplicidade: Estabelecido por 
Hund, fala que durante a caracterização dos elétrons de um 
átomo, o preenchimento de um mesmo subnível deve ser 
feito de modo que tenhamos o maior número possível de 
elétrons isolados, ou seja, desemparelhados.
1°) Os elétrons descrevem órbitas circulares em
torno do núcleo atômico, sem absorverem ou
emitirem energia.emitirem energia.
2°) O elétron absorve uma quantidade definida
de energia quando salta de um nível
energético para outro mais externo, ao
retornarem aos níveis originais, devolvem
essa energia na forma de ondas
eletromagnéticas.
Estrutura atômica
Números Quânticos - Definem a Números Quânticos - Definem a 
energia e a posição mais 
provável de um elétron na 
eletrosfera.
Estrutura atômica
Podemos caracterizar cada
elétron de um átomo por um
conjunto de 4 númerosconjunto de 4 números
quânticos:
I. Principal (n)
II. Secundário ou azimutal (l)
III. Magnético (m ou ml)
IV. Spin (S ou ms)
Número Quântico Principal (n)
� Define o nível de energia ou camada:
Quanto maior o valor do n maior é a energia do elétron.
Número Quântico Secundário (l)
Relacionado com o subnível de energia do elétron.
Número Quântico Magnético (m)
� Define a orientação espacial, região mais
provável de se encontrar um elétron (orbital),
m varia de – l a + l.m varia de – l a + l.
� REGRA DE HUND:
A distribuição dos elétrons nos orbitais de um
mesmo subnível deve ser feita de modo que se
tenha o maior número possível de elétrons
desemparelhados.
Número Quântico Spin (s)
�Define o sentido da rotação do elétron
sentido horário s = - ½ anti-horário s = + ½
Horário Anti-horário
Estrutura atômica
Camadas Nível Subníveis N. Máximo de elétrons no nível
K 1 s 2
L 2 s, p 2+6= 8
M 3 s, p, d 2+6+10= 18
N 4 s, p, d, f 2+6+10+14= 32
O 5 s, p, d, f 2+6+10+14= 32
P 6 s, p, d 2+6+10= 18
Q 7 s 2
Estudo do núcleo
� NÚMERO DE PRÓTONS: Indica a quantidade de prótons existente no 
núcleo atômico.
� NÚMERO DE NÊUTRONS: Indica a quantidade de nêutrons existente � NÚMERO DE NÊUTRONS: Indica a quantidade de nêutrons existente 
no núcleo atômico.
� NÚMERO DE MASSA: Indica a quantidade total de nucleontes ( 
prótons e nêutrons ) existente no núcleo atômico
[ A = P + N ].
[ A = P + N ] [ P = A - N ] [ N = A - P ]
Conceitos Fundamentais
•Número atômico (Z): Corresponde ao número de prótons
(P)existentes no núcleo, ou seja, à sua carga nuclear.
Conclusão: número atômico é igual ao número de prótons,
Z = p
•Número de massa (A): corresponde à soma das
quantidades de prótons e de nêutrons (N)existentes noquantidades de prótons e de nêutrons (N)existentes no
núcleo.
Matematicamente: A = p + n = Z + n
Observações:
•O número atômico (Z) caracteriza o elemento químico;
•O número atômico (Z) e o número de massa (A) caracterizam
o átomo.
Distribuição eletrônica
Diagrama de Linus 
Pauling
FENÔMENOS 
ATÔMICOS
PRÓTON NÊUTON MASSA
ISÓTOPOS = ≠ ≠
ISOTONOS ≠ = ≠
ISOBAROS ≠ ≠ =
A
X N
ISOBAROS ≠ ≠ =
ISOELETRÔNICOS =
NÚMERO DE ELÉTRONS
X
P
X = átomo
A = massa
N = nêutrons
P = prótons