Aula modelos atomicos

Aula modelos atomicos


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A massa do elétron é desprezível em comparação com a 
massa dos prótons e nêutrons. 
\u2022 O átomo é neutro, pois o \u2018número de prótons = número de 
elétrons\u2019 
 
23 
Número Atômico (Z) = número de prótons no núcleo 
Número de Massa (A) = número de prótons + número de 
neutrons 
 = Z + número de neutrons 
Isótopos são átomos de mesmo elemento (X) com diferentes 
números de neutrons em seu núcleo 
X A Z 
H 1 1 H (D) 2 1 H (T) 3 1 
U 235 92 U 238 92 
Número de Massa 
Número Atômico 
Símbolo do Elemento 
Número Atômico, Número de Massa, e Isótopos 
24 
Os Isótopos do Hidrogêneo 
09/01/16 
5 
25 
O 16 8 
O 17 8 
O 18 8 
(99,7%) 
(0,04%) 
(0,2%) 
p = 8 
n = 8 
e = 8 
p = 8 
n = 9 
e = 8 
p = 8 
n = 10 
e = 8 
Os Isótopos do Oxigênio 
26 
Exercício: 
Dê o número de prótons, neutrons e elétrons em 
cada espécie: 
 
a) 
 
b) 
 
c) 
 
d) carbono-14 
SEMELHANÇA ATÔMICA 
ISÓBAROS: São átomos com diferentes números atômicos e iguais 
números de massa 
ISÓTONOS: são átomos com diferentes números atômicos e de massa 
e igual número de nêutrons 
Exemplo: 
Exemplo: 
p = 1 
n = 2 
e = 1 
p = 2 
n = 1 
e = 2 
p = 1 
n = 2 
e = 1 
p = 2 
n = 2 
e = 2 28 
Niels Henrick David Bohr: físico dinamarquês cujos
trabalhos contribuíram decisivamente para a
compreensão da estrutura atômica e evolução da
física quântica. Nobel de Física em 1922.
\u201cAqui  estão  algumas  leis  que  parecem  impossíveis,  
porém  elas  realmente  parecem  funcionar\u201d.
\u201cNo  átomo,  os  elétrons  não  emitem  radiações  ao  permanecerem  na  
mesma órbita, portanto, não descrevem movimento em espiral em 
direção  ao  núcleo  (1913)\u201d
MODELO ATÔMICO DE BOHR
Físico dinamarquês cujos trabalhos 
contribuíram decisivamente para a 
compreensão da estrutura atômica e 
evolução da física quântica. 
Ganhou o prêmio Nobel em Física 
(1922). 
 
Primeiro modelo atômico baseado na 
teoria quântica. 
Niels Henrick David Bohr 
\u201cNo átomo, os elétrons não emitem radiações ao 
permanecerem na mesma órbita, portanto, não descrevem 
movimento em espiral em direção ao núcleo (1913)\u201d 
29 
Velocidade da luz (c) no vácuo = 3.00 x 108 m/s 
Toda radiação eletromagnética 
\u3bb x \u3bd = c!
Maxwell (1873), propôs que a luz visível consiste de ondas 
eletromagnéticas. 
A radiação 
electromagnética é a 
emissão e transmissão 
de energia na forma de 
ondas 
electromagnéticas . 
30 
09/01/16 
6 
31 
Planck em 1900 (Nobel de Física em 1918) 
E = h x \u3bd%
Constante de Planck (h)%
h = 6.63 x 10-34 J\u2022s 
Quando os sólidos são aquecidos, eles emitem radiação 
eletromagnética através de uma ampla gama de 
comprimentos de onda. 
A energia radiante emitida por um objeto a uma determinada 
temperatura depende do seu comprimento de onda 
Energia (luz) é emitida ou absorvida em unidades discretas 
chamadas quantum (quantidade fixa). 
32 
A luz tem natureza: 
1.\u202f de onda 
2.\u202f de partícula 
A radiação eletromagnética propaga-se na 
forma de \u201dpacotes\u201d de energia (Fótons) \u21d2 
que quando têm energia adequada, 
rompem as forças de atração entre o núcleo 
e o elétron \u21d2 E= h\u3c5 
Einstein em 1905: efeito fotoelétrico 
Quando fótons de energia radiante suficientemente alta 
colidem com uma superfície metálica, elétrons são 
emitidos do metal e puxados para o terminal positivo. 
Como resultado, a corrente flui no circuito. 
33 
Espectro de Emissão de Linhas do Átomo de Hidrogênio 
Modelo do átomo 
de Bohr (1913) 
1.\u202f o e- só pode ter valores de 
energia específicos 
(quantizados) 
 
2.\u202f a luz é emitida quando o e- 
move de um nível de 
energia elevado para um 
nível de energia inferior 
\u2022\u202f As cores de gases excitados surgem devido ao movimento 
dos elétrons entre os estados de energia no átomo. 
\u2022\u202f Já que os estados de energia são quantizados, a luz emitida 
por átomos excitados deve ser quantizada e aparecer como 
espectro de linhas. 
35 
Modelo de Bohr 
 
\u2022\u202f A primeira órbita no modelo de Bohr tem n = 1 e é a mais 
próxima do núcleo e convencionou-se que ela tem energia 
negativa. 
\u2022\u202f A órbita mais distante no modelo de Bohr tem n próximo ao 
infinito e corresponde à energia zero. 
\u2022\u202f Os elétrons no modelo de Bohr podem se mover apenas 
entre órbitas através da absorção e da emissão de energia 
em quantum (h\u3bd). 
36 
E = h\u3bd%
E = h\u3bd%
09/01/16 
7 
37 
Postulados de Bohr (formulados com base no átomo 
de Hidrogênio) 
 
1) O elétron gira ao redor do núcleo em órbitas circulares onde o momento 
angular orbital é constante \u21d2 raios correspondem aos níveis de energia 
permitidos 
2) Uma vez estando em uma órbita permitida a sua energia é constante 
(órbita estacionária de energia) 
3) O elétron pode mudar de um estado estacionário a outro mediante a 
emissão ou absorção de energia igual à diferença de energia entre estados 
\u21d2 \u394E= h\u3c5 
As energias permitidas para o elétron no H são dadas pela equação: 
 E=- RH (1/n2) 
RH: 2,178719 . 10-18 J (constante de Rydberg para o H) 
n: número Quântico Principal \u21d2 varia de 1 a \u221e, número inteiro caracterísco 
de cada órbita permitida 38 
Limitações do modelo de Bohr 
 
"\u202f Pode explicar adequadamente apenas o espectro de 
linhas do átomo de hidrogênio e de íons hidrogenóides. 
Para os outros átomos o modelo foi ampliado. 
"\u202f Não foi levado em conta o comportamento de onda do 
elétron (só o de partícula). 
"\u202f A ideia de orbita é errada (veremos que não se pode 
afirmar com certeza o local exato da localização do 
elétron). 
39 
\u2022\u202f Propôs que um elétron livre de 
massa m, que se move com 
velocidade v, tem um comprimento 
de onda associado, dado pela 
equação: 
\u3bb = h/mv 
 
\u2022\u202f O momento, mv, é uma propriedade 
de partícula, enquanto \u3bb é uma 
propriedade ondulatória. 
 
\u2022\u202f de Broglie resumiu os conceitos de 
ondas e partículas, com efeitos 
notáveis se os objetos são 
pequenos. 
LOWIS DE BROGLIE (1929)
\u2022 Propôs que um elétron livre de
massa m, que se move com
velocidade v, tem um
comprimento de onda
associado, dado pela equação:
O = h/mv
\u2022 O momento, mv, é uma
propriedade de partícula,
enquanto O é uma propriedade
ondulatória.
\u2022 de Broglie resumiu os conceitos
de ondas e partículas, com
efeitos notáveis se os objetos
são pequenos.
Lowis de Broglie (1929) 
40 
\u2022\u202f Princípio da incerteza: na escala de massa de partículas 
atômicas, não podemos determinar exatamente a 
posição, a direção do movimento e a velocidade 
simultaneamente. 
\u2022\u202f Para os elétrons: não podemos determinar seu momento 
e sua posição simultaneamente. 
\u2022\u202f Se \u394x é a incerteza da posição e \u394mv é a incerteza do 
momento, então: 
\u394x·\u394mv\u2265 h 4\u3c0 
O princípio da incerteza de Heisenberg 
(1925-1927) 
41 
Em 1926, Schrodinger (físico austríaco) 
propôs uma equação que descreve a 
natureza de onda e partícula do e- 
Equação de Schrödinger 
Modelo Quântico 
\u3c8\u202f (letra grega psi) é a função de onda que descreve o contorno 
do orbital eletrônico. 
\u3c82 a probabilidade de encontrar e- em uma região do espaço, 
isto é, a densidade eletrônica para o átomo. 
A resolução da equação leva a funções de onda: 
\u3c8 + 
8\u43f2m 
h2 
(E-V) \u3c8 = 0 \u3942 
A equação de Schrodinger só pode ser 
resolvida exatamente para o átomo de 
hidrogênio. 
Aproximações de sua resolução são 
feitas para os átomos multieletrônicos. 
Equação de Schrödinger 
A região do espaço em que há probabilidade de se encontrar 
um elétron (\u3c82) é chamada de orbital atômico. 
 
Para resolver a equação de Schrodinger para um elétron no 
espaço tridimensional três números inteiros, os números 
quânticos (n, l e ml), são parte integral da resolução 
matemática. 
Modelo Quântico 
09/01/16 
8 
 \u3c8 é função de quatro números chamados