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Platão, Aristóteles.... Demócrito..... Átomos “indivisíveis” Teoria atômica 1. John Dalton (1803) 2 . J. J. Thomson (1897) 3. Ernest Rutherford (1911) 4. Niels Bohr (1913) 5. Modelo quântico (1923) Séc. XIX – Dalton “ressuscita” a teoria atômica John Dalton (1766-1844) 1. John Dalton 1. Cada elemento é composto de partes extremamente pequenas chamadas átomos; 2. Todos os átomos de um dado elemento são idênticos; 3. Nas reações química os átomos não são criados nem destruídos Propriedades dos átomos de acordo com Dalton: 4. Os compostos são formados quando átomos de mais de um elemento se combinam; um determinado composto tem sempre o mesmo número relativo dos mesmos tipos de átomos. Propôs: Lei das proporções múltiplas 4. Os compostos são formados quando átomos de mais de um elemento se combinam; um determinado composto tem sempre o mesmo número relativo dos mesmos tipos de átomos. Lei da composição constante (Lei de Proust ~ 1800) Explicou as leis simples de combinações conhecidas na época 3. Nas reações química os átomos não são criados nem destruídos Lei de conservação da massa (Antoine Lavoisier ~ 1700) 1. John Dalton 1. John Dalton TEORIA ATÔMICA CLÁSSICA: “Cada átomo seria uma partícula extremamente pequena, maciça, indivisível, eletricamente neutra.” John Dalton - 1807 J. J. Thomson (1856-1940) Raios catódicos e elétrons Fig. Tubo de raios catódicos Estudou descargas elétricas; Alta Voltagem produzia radiação dentro do tubo; Raios catódicos: originava-se no eletrodo negativo, ou cátodo. 2 . J. J. Thomson Raios catódicos eram desviados por campos elétricos ou magnéticas, sugerindo que continham certa carga elétrica. Thomson observou muitas propriedades dos raios, em 1897 apresentou suas observações Raios catódicos são jatos de partículas com massa, carregadas negativamente. Raios faziam com que certos materiais emitissem luz. Raios catódicos e elétrons 2 . J. J. Thomson Fig. Tubo de raios catódicos com tela fluorescente Mediu o campo elétrico e magnético no jato fino de elétrons que passava através de um orifício em um eletrodo carregado positivamente. Em 1897, Thomson determinou que a proporção carga-massa de um elétron é 1,76 x 108 Coulomb/grama. Objetivo: encontrar a carga do elétron para determinar sua massa. Raios catódicos e elétrons 2 . J. J. Thomson Experimento da gota de óleo de Millikan À medida que as gotas de óleo passam através do orifício, elas são carregadas negativamente. A gravidade força as gotas para baixo. O campo elétrico aplicado força as gotas para cima. Quando uma gota está perfeitamente equilibrada, seu peso é igual à força de atração eletrostática entre a gota e a chapa positiva. Fig. Representação do instrumento de Millikan usado para medir a carga do elétron Gotas de óleo são borrifadas sobre uma chapa carregada positivamente contendo um pequeno orifício. Carga e-: 1,602 x 10-19 C Carga-massa: 1,76 x 108 C/g Massa do e- : 9,10939 x 10-28 g Experimento da gota de óleo de Millikan Fig. Representação do instrumento de Millikan usado para medir a carga do elétron Modelo proposto por Thomson Átomo: Esfera maciça com carga elétrica positiva, na qual os elétrons estavam incrustados. O número de elétrons seria tal que a carga do átomo seria zero. Modelo do “pudim de passas” “O elétron foi a primeira partícula subatômica descoberta, tornando o modelo atômico de Dalton ultrapassado”. Ernest Rutherford (1871-1937) Experimento de Rutherford (1910) Ângulo em que as partículas (alfa) eram desviadas a medida que passavam por um folha fina de ouro 3. Ernest Rutherford Geiser e Marsdem - Radiação carregada positivamente Resultados do Experimento de Rutherford “Se o modelo do átomo de Thomson estivesse correto, o resultado de Rutherford seria impossível”. 3. Ernest Rutherford • Quase todas as partículas passavam direto através da folha sem dispersão; • Uma pequena porcentagem dispersava na ordem de um grau; • Uma pequena porcentagem dispersava em ângulos grandes; • Algumas foram refletidas para traz de onde provinham. Resultado esperado para o modelo do “pudim de passas”. Resultado experimental. Modelo Nuclear de Rutherford Modelo proposto por Rutherford “Modelo Nuclear” 3. Ernest Rutherford - A maior parte da massa do átomo e toda a sua carga positiva reside em uma região muito pequena e extremamente densa chamada de núcleo. - A maior parte do volume total do átomo é espaço vazio, no qual os elétrons movem-se ao redor do núcleo Descobertas da partícula no núcleo: Prótons – 1919 – Ernest Rutherford Nêutrons – 1923 – James Chadwich Estrutura do átomo Estrutura do átomo O átomo consiste de entidades neutras, positivas e negativas (prótons, elétrons e nêutrons). Os prótons e nêutrons estão localizados no núcleo do átomo, que é minúsculo e denso. A maior parte da massa do átomo se deve ao núcleo. – Pode haver um número variável de nêutrons para o mesmo número de prótons. Os elétrons estão localizados fora do núcleo. Grande parte do volume do átomo se deve aos elétrons. O átomo possui cargas negativas, os elétrons. Mas o átomo como um todo tem carga zero. 19 Estrutura do átomo Átomo: carga elétrica líquida neutra 20 (1u = 1,66x10-24 g) ESTRUTURA ELETRÔNICA DOS ÁTOMOS 21 Quando os átomos reagem, quais partículas interagem? Se o núcleo é positivo e a eletrosfera negativa, por que eles não se atraem, provocando o colapso do átomo? Da teoria clássica do eletromagnetismo, uma carga elétrica em movimento acelerado emite energia em forma de Radiação eletromagnéticas (ondas eletromagnéticas). Consequentemente o elétron deveria perder energia caindo progressivamente sobre o núcleo, fato que não ocorre na prática. Modelo de Rutherford e suas limitações
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