Buscar

Aula 3_IEQ 601

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 36 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 36 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 36 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

TEORIA ATÔMICA 
SEMELHANÇAS ATÔMICAS 
 
AULA 3 
Profa. Karen Segala 
EVOLUÇÃO DO MODELO ATÔMICO 
O MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD (1916) 
O físico alemão Sommerfeld em 1916: mecânica quântica, os e- 
descreviam órbitas circulas e ELÍPTICAS ao redor do núcleo. 
A energia liberada como fóton: as camadas eletrônicas (subdivisões), os sub-níveis 
energéticos - s, p, d, f. 
 
órbita (s) - circular ; p; d; f - elípticas 
MODELO DA MECÂNICA QUÂNTICA OU 
MECÂNICA ONDULATÓRIA (1924-1927) 
O modelo atômico atual foi criado entre 1924-1927, 
principalmente por De Broglie, Heisenberg e Schrödinger 
 
 
Pelo modelo atômico atual, modelo da mecânica quântica, não se 
admite mais a existência de órbitas, nem circulares nem elípticas, 
para os elétrons: regiões de máxima probabilidade de se encontrar 
um elétron, no seu movimento ao redor do núcleo. 
 
(Princípio da Dualidade onda-partícula) 
DE BROGLIE E SCHRÖDINGER 
LOUIS DE BROGLIE: (1924) demonstrou 
matematicamente o comportamento dualísta do e- 
(partícula e onda). 
Propôs um modelo baseado em fatos experimentais: partícula-onda. 
 
De Broglie usou matemática sofisticada para mostrar que as propriedades 
ondulatórias de objeto de tamanho normal, como uma bola de futebol, são por 
demais pequenas para serem observadas. 
 
No entanto, em objetos pequenos, como elétron, as propriedades ondulatórias 
tornam-se significativas. 
 
As hipóteses de De Broglie foram confirmadas por outros cientistas 
 
O PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEINSENBERG 
HEISEMBERG: é impossível determinar ao mesmo tempo a 
posição e a velocidade do e- (PRINCÍPIO DA INCERTEZA). 
Não se pode conhecer com precisão absoluta a 
posição ou o momento (e, portanto, a 
velocidade) de uma partícula. 
 
Para medir qualquer valores, acabamos os 
alterando: questão de física quântica (e não 
medição!) 
 
Pode-se determinar, com exatidão a posição OU a 
velocidade do elétron, mas NUNCA AMBOS 
SIMULTANEAMENTE, sem erros. 
Heisemberg 
(1901- 1976) 
Orbital: região que apresenta grande probabilidade de se encontrar um elétron 
CONCEITO DE ORBITAL 
Modelo Atômico Clássico X Modelo Atômico Atual 
Modelo atômico da nuvem eletrônica 
 
Os cientistas abandonaram a ideia de 
que o e- descrevia uma trajetória 
definida em torno do núcleo; 
 
Regiões de maior probabilidade de 
encontrar os e - : orbitais 
X 
Carga + , prótons (p) e nêutrons (n)), 
 
Regiões praticamente vazias (eletrosfera), 
encontram-se os elétrons (e), de carga - 
Os químicos usam a existência dos átomos para definir o elemento: 
Elemento químico é uma substância formada por um único tipo de átomo. 
 
Hoje em dia, há instrumentação específica que fornece evidências muito mais 
diretas da existência dos átomos. 
 
Os átomos existem e são as unidades que formam os elementos 
 
Até 2005, 115 elementos haviam sido descobertos ou criados, mas em alguns 
casos, somente em quantidades muito pequenas. 
 
Atualmente, existe mais de 116 EQ 
conhecidos, ~ 20% não existe na natureza: 
foram sintetizados em 
laboratórios. 
IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS: ASPECTOS ATUAIS 
Muitos progressos práticos foram realizados nestes últimos anos. 
 
Surgiram vários tipos de aparelhos que manipulam diretamente os átomos. 
 
Foto: letras IBM estão escritas com átomos, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 átomos de Xenon sobre Níquel. Realizada com um microscópio de tunelamento, a -270 C. 
(Fonte: IBM website) 
 
 
 
Microscópios de tunelamento e miscroscópios de força atômica (Scanning 
Tuneling Microscope, Atomic Force Microscope): 
 
Permitem “ver e manipular” os átomos individualmente, 
 
Além de visualizar os átomos de uma superfície, permite deslocá-los, empurrando-os, 
arrastando-os pela superfície, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Átomos de Ferro sobre Cobre. (Fonte: IBM website) 
NÚMEROS QUÂNTICOS 
caracterizam a energia do elétron no átomo 
• Principal (n): indica o nível de energia do e- ; 
 
• Secundário ou azimutal (l): indica a energia do e- no 
sub-nível; 
 
• Magnético (m ou ml): indica a energia do e- no 
orbital; 
 
• Spin (s ou ms): é o movimento de rotação do e-. 
• Principal (n): indica o nível de energia do elétron 
Nível 
energético 
K L M N O P Q 
n 1 2 3 4 5 6 7 
• Secundário ou azimutal (l): indica a energia do 
elétron no sub-nível; 
Subnível l 
s 0 
p 1 
d 2 
f 3 
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA 
Linus Pauling (1901-1994) determinou a ordem crescente de energia dos 
subníveis : 
• Magnético (m ou ml): indica a energia do elétron 
no orbital; 
Subnível l 2 l + 1 
Número de 
orbitais 
s 0 2.0 + 1 1 
p 1 2.1 + 1 3 
d 2 2.2 + 1 5 
f 3 2.3 + 1 7 
Subnível 
Número de 
orbitais 
ml 
s 1 
 
 
p 3 
 
 
d 5 
 
 
f 7 
 
 
• Magnético (m ou ml) 
DISTRIBUIÇÃO ELETRONICA EM ORBITAIS: 
PRINCIPIO DA EXCLUSÃO DE PAULI: um orbital comporta 
no máximo dois elétrons com spins contrários. 
REGRA DE HUND: em um mesmo sub-nível os orbitais são 
preenchidos de forma a obter o maior número de elétrons 
desemparelhados. 
“Cada orbital do sub-nível que está sendo preenchido recebe 
inicialmente apenas 1 elétron. Somente depois de o último orbital 
desse sub-nível receber o seu primeiro elétron começa o 
preenchimento de cada orbital com o seu segundo elétron” 
O PRINCÍPIO DA EXCLUSÃO DE PAULI 
O princípio de exclusão de Pauli (1925): 
mecânica quântica. 
“Num átomo não existem dois elétrons com os seus 
quatro números quânticos iguais” 
 
 
“Um mesmo orbital não pode ter + que 2 e-. 
Num orbital com 2 e-, um deles tem 
spin + ½ e o outro, - ½; 
 
• Spin (s ou ms): é o movimento de rotação do elétron 
n = 2 
l = 0 
ms = 0 
ml = -1/2 
Exemplo: 
SEMELHANÇAS ATÔMICAS 
ISÓTOPOS, ISÓBAROS, ISÓTONOS 
E 
ISOELETRÔNICOS 
ISÓTOPOS 
• ÁTOMOS QUE APRESENTAM O MESMO 
NÚMERO ATÔMICO, MAS APRESENTAM 
DIFERENTES NÚMEROS DE MASSA 
ISÓTOPOS DO HIDROGÊNIO 
10-7 % 
Isotopes - Different forms of an element having the same number of protons but 
different numbers of neutrons (and therefore different atomic weights). 
ISÓTOPOS DO CARBONO 
COMO DETECTAR OS ISOTOPOS? 
Isotopes are identified by their Mass Number 
Mass Number = Protons + Neutrons 
Como calcular a massa atômico média 
Atomic Weight (Mass) - The mass of a particular atom relative to the mass of an atom 
or carbon-12 (12C), which is arbitrarily assigned a mass of exactly 12. 
Average Atomic Weight - Average weight of an element based on the naturally occurring 
isotopes and the relative abundance of these isotopes on Earth 
Exemplo 3: Nitrogênio 
Número Atômico Massa exata Abundância 
percentual 
14 14.003074 0.9963 
15 15.000108 15.000108 
(14.003074) (0.9963) + (15.000108) (15.000108) = 14.007 
MÉDIA DA MASSA ATÔMICA 
ISÓBAROS 
• ÁTOMOS QUE APRESENTAM DIFERENTES 
NÚMEROS ATÔMICOS, MAS QUE POSSUEM O 
MESMO NÚMERO DE MASSA. 
• No exemplo abaixo, ambos apresentam A=40. 
Ca Ar 20 18 
40 40 
ISÓTONOS 
• ÁTOMOS QUE APRESENTAM O MESMO 
NÚMERO DE NÊUTRONS, MAS DIFERENTES 
NÚMEROS ATÔMICOS E DE MASSA 
Mg 
26 
12 
Si 
28 
14 
N = 26 -12 = 14 N = 28 -14 = 14 
ÍONS 
• ÁTOMOS QUE GANHARAM OU PERDERAM 
ELÉTRONS 
 Na perde 1 é Na+1 
 
 p = 11 (+) p = 11 (+) 
 e = 11 (-) e = 10 (-) 
 
 O ganha 2 é O-2 
 
 p = 8 (+) p = 8 (+) 
 e = 8 (-) e = 10 (-) 
 
ISOELETRÔNICOS 
• ÁTOMOS E ÍONS QUE APRESENTAM O 
MESMO NÚMERODE ELÉTRONS. 
p = 12 + 
e = 12 - 
p = 14 + 
e = 12 - 
p = 10 + 
e = 12 -

Materiais relacionados

Perguntas relacionadas

Materiais recentes

Perguntas Recentes