aula estruturas atômicas

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Estrutura Atômica
Profa.: Lucimar Pacheco
A Evolução dos 
Modelos Atômicos
As primeiras idéias sobre a 
composição da matéria
Em 430 a.C, Leucipo formula a primeira teoria Em 430 a.C, Leucipo formula a primeira teoria 
científica sobre a composição da matéria.científica sobre a composição da matéria.
Em 400 a.C, Demócrito confirma esta teoria Em 400 a.C, Demócrito confirma esta teoria 
de que a matéria é constituída por de que a matéria é constituída por 
partículas minúsculas e indivisíveis:partículas minúsculas e indivisíveis:
 
Átomo
Modelo proposto por 
Demócrito
Toda a matéria é constituída por
    átomos e vazio;
O átomo é uma partícula pequeníssima,
    invisível e que não pode ser dividida;
Os átomos encontram­se em constante
    movimento;
Universo constituído por um número 
infinito de átomos, indivisíveis e eternos;
Aristóteles rejeita o modelo 
de Demócrito
 (384 a.C. ­ 322 a.C.)
Aristóteles acreditava que a 
matéria era contínua e composta 
por: 
O Modelo de Demócrito permaneceu na sombra 
durante mais de 20 séculos...
Ar
Águ
a
Terra
Fogo
Lei da Conservação das 
Massas Lavoisier mediu cuidadosamente as massas de um sistema antes e 
depois de uma reação em recipientes fechados.
 Lavoisier constatou que a massa do sistema antes e depois da 
reação é a mesma.
"Numa reação química, não ocorre alteração na massa do 
sistema".
Soma das massas dos REAGENTES = Soma das massas dos 
PRODUTOS
Século XVIII : Antoine Lavoisier (1789)Século XVIII : Antoine Lavoisier (1789)
Postulados de Dalton 
John Dalton 
nasceu em 6 DE 
SETEMBRO de 
1766 e faleceu em 
27 de julho de 
1844 na Inglaterra. 
 
O Primeiro Modelo Atômico
Para Dalton:
A matéria é constituída 
de diminutas 
partículas amontoadas
 como laranjas. 
Modelo de Dalton 
Bola de bilhar
A matéria é composta por pequenos 
corpúsculos, que não se subdividem – 
os Átomos.
 toda matéria é composta por átomos; 
 os átomos são indivisíveis; 
o átomo é uma esfera maciça; 
 os elementos químicos são formados 
por átomos simples; 
os átomos de determinado elemento são 
idênticos entre si em tamanho, forma, 
massa e demais propriedades;
(ISÓTOPOS) 
átomos de elementos diferentes são 
diferentes entre si; 
os átomos não possuem carga.
John Dalton 
 Com base em estudos de outros cientistas,
anteriores a ele, criou um modelo de átomo onde
pregava as seguintes idéias:
John Dalton 
Surgimento de 
Fenômenos Elétricos
Primeiros Experimentos de Eletrólise
 1800 : William Nicholson e Anthony Carlisle.
 Decomposição da água nos gases hidrogênio 
e oxigênio por eletrólise.
 1832: Faraday demonstrou que a 
quantidade de um produto formado em uma 
eletrólise depende da quantidade de 
eletricidade (carga) usada e da identidade do 
produto.
Relação entre matéria e eletricidade 
(eletrólise)
1850: William Crookes, físico Britânico construiu um 
tubo de descarga de gás chamado TUBO DE 
CROOKES.
� Eletrodos eram ligados a fonte de alta 
voltagem.
 Tubo era conectado a uma bomba de vácuo, e 
este evacuado gradualmente até baixas 
pressões.
 o sentido da corrente seguia do cátodo (parte 
negativa do eletrodo) para o ânodo (parte 
positiva do eletrodo, onde se dirigem os 
elétrons).
Experimento em tubos de Crookes
tubo contendo gás no seu interior e munido de dois 
eletrodos. O tubo com gás sob pressão normal, 
verifica-se que não há descarga elétrica no seu 
interior (não há emissão de luz).
Experimento em tubos de Crookes
Diminuindo-se a pressão no gás, por meio de bomba 
de vácuo, aparece um fluxo luminoso partindo do 
cátodo e dirigindo-se ao ânodo
Continuando a rarefação a luminosidade passa a 
diminuir, permanecendo apenas uma mancha 
luminosa na parede do tubo oposta ao cátodo.
Sulfeto de zinco: substância
fosforescente, emite luz 
quando bombardeada por 
partículas de alta energia. 
Incandescência: concentração 
muito baixa de moléculas para 
produzir luz visível, as partículas 
atingem o ânodo.
Pode ser compreendido como sendo um feixe 
de partículas carregadas de carga 
elétrica negativa que seguem do cátodo 
para o ânodo, semelhantes a um raio de 
luz.
Ex:  tubos  de  imagem  de  televisão,  lâmpada 
fluorescente,  lâmpadas  de  sódio  e  de 
mercúrio.
Raios catódicos
A incandescência emitida pelo gás no interior do 
tubo a pressões intermediárias resulta das colisões 
das partículas em movimento com as moléculas 
dos gás.
O Segundo Modelo Atômico
 A descoberta dos elétrons
J. J. THOMSON (1856 - 1940) 
1887: Thomson dedicou-se a pesquisar a natureza dos 
raios catódicos, chegando às seguintes conclusões: 
 As partículas que constituem os raios catódicos 
são carregadas negativamente – o raio pode ser 
desviado na direção da placa carregada 
positivamente quando submetido a um campo 
elétrico e magnético.
  
 as partículas que constituem os raios catódicos 
tem sempre as mesmas propriedades e 
independem do material do cátodo – estão 
presentes em toda a matéria. Essa partícula 
negativa foi chamada de elétron.
Experimento em J. J. 
Thomson: A descoberta dos 
elétrons
Os elétrons são um dos constituintes 
subatômicos e são realmente todos 
idênticos.
Experimento em J. J. 
Thomson: A descoberta dos 
elétrons
Thomson concluiu que os raios catódicos se 
compunham de elétrons, ou seja, de pequenas 
partículas negativas associadas aos átomos 
constituintes do cátodo. 
Assim, ficou provado, experimentalmente, que a 
matéria é constituída de elétrons. 
Experimento de E. 
Goldstein: A descoberta dos 
prótons
1886: Goldstein obteve os raios canais, que se 
propagam em sentido oposto ao dos raios catódicos.
 
MOs raios canais são constituídos por partículas 
positivas denominadas prótons (segunda partícula 
subatômica);
Diferente dos elétrons de um raio catódico, as 
partículas de um raio canal não são todas 
semelhantes, eles tem diferentes cargas. Cada carga 
é um múltiplo inteiro de + 1,6 x 10-19 C;
As massas dos prótons são muito maiores que a 
massa dos elétrons. 
Experimento de Eugen 
Goldstein: A descoberta dos 
prótons   No interior da ampola de descarga em gases 
rarefeitos é colocado um cátodo perfurado. Do cátodo 
perfurado partem os elétrons (vermelho), que se 
chocam com as moléculas do gás (azul) contido no 
interior do tubo. Com o choque, as moléculas do gás 
perdem um ou mais elétrons, originando íons positivos 
que repelidos pelo ânodo, são atraídos pelo 
cátodo(azul escuro), atravessam os furos e colidem 
com a parede do tubo de vidro, enquanto os elétrons 
são atraídos pelo ânodo e ao colidirem com a parede 
de vidro do tubo produzem fluorescência.
Experimento de Goldstein: 
A descoberta dos prótons
A Descoberta da 
Radioatividade
1890: descobriu-se que certos elementos são radioativos. Isto 
significa que eles emitem radiação alfa, beta e gama, cada 
uma apresenta resposta diferente sob a ação de um campo 
elétrico. 
1)  Uma  radiação  que  é  atraída  pela 
placa  negativa,  e  que,  portanto,  tem 
carga elétrica positiva (partícula alfa). 
maior  massa  e  maior  carga,  pouca 
penetração nos corpos. 
2)  Uma  radiação  que  é  atraída  pela 
placa  positiva,  e  que  portanto,  tem 
carga  elétrica  negativa  (partícula  beta) 
  menor massa, menor carga e maior 
velocidade  (maior  desvio),  mais 
penetrante que a partícula alfa. 
 
3)  Uma  radiação  que  não  é  desviada, 
não  contém  carga  elétrica  (raios 
gama)não  são  desviados  por 
campos  elétricos  nem  magnéticos, 
porque  são  ondas  eletromagnéticas, 
são as mais penetrantes.
1898: Thomson propôs um modelo que um átomo 
poderia seruma esfera carregada positivamente na 
qual alguns elétrons estão incrustados, e apontou que 
isto levaria a uma fácil remoção de elétrons dos 
átomos.
� Os elétrons se propagam em linha reta;
 Os elétrons possuem massa;
X Os elétrons possuem carga elétrica de natureza 
negativa;
 o átomo é composto de uma esfera maciça de carga 
positiva que continha elétrons (carga negativa) 
distribuídos uniformemente;
 O átomo é divisível.
Átomo de Thomson 
Átomo de Thomson 
1908: experimento que determinou a magnitude da 
carga negativa no elétron.
� Através da experiência da gota de óleo determinou a 
carga do elétron (-1,60 x 10 -19 coulombs). A partir da 
relação entre carga e massa , determinou-se a massa 
do elétron, 9,1 x 10-28 g.
 Provou que todos os elétrons são idênticos, 
todos tem a mesma massa e carga.
Experimento de Robert 
Millikan
Assim determinaria a carga e calcularia o tamanho da carga em 
uma única gotícula.
Experimento de Robert 
MillikanVaporizou gotas de óleo entre 
duas placas carregadas opostamente
observou que tais gotículas caíam 
pelo ar sob influência da gravidadeIrradiou raios X
os raios ao chocar com as moléculas do ar, refletiam 
elétrons de tais moléculas e alguns destes elétrons 
eram capturados pelas gotículas de óleo
Carregando a placa superior positivamente e a inferior 
negativamente, ele poderia parar a queda de uma gota de óleo 
por meio de um ajuste da quantidade de carga elétrica em uma 
única gotícula.
 O Terceiro Modelo Atômico
O modelo atômico de 
Rutherford
A partícula alfa carrega carga positiva e tem 
massa que é muito maior do que um elétron.
1911: experiência do espalhamento de partículas alfa sobre 
folhas de ouro, onde observou-se que haviam pequenos 
desvios na trajetória dessas partículas.
O modelo atômico de 
Rutherford
Experiência de Rutherford, 
Geiger e Marsden
Nesse experimento, Rutherford observou 
que:
 
1. A maioria das partículas a passavam pela 
lâmina sem sofrer desvio;
2. Poucas partículas retrocediam ou sofriam um 
pequeno desvio.
 
Então propôs que:
 
1.  A lâmina seria formada por minúsculos 
núcleos, onde estaria concentrada a sua massa, e 
um grande vazio;
2. As partículas que sofriam desvio era porque 
passavam perto do núcleo e eram repelidas por 
ele, pois o núcleo era positivo e as partículas a 
também;
3.  As partículas que vinham na direção do núcleo 
eram totalmente repelidas e retrocediam.
Conclusões de 
Rutherford
� Admitiu que a maior parte da massa do átomo estaria 
concentrada numa região muito pequena (portanto, muito 
densa) e carregada positivamente e denominou-a de 
núcleo. 
 a maior parte do volume do átomo é vazio no qual se 
deslocam os elétrons , em torno do núcleo.
O átomo de Rutherford é formado por regiões 
distintas com elétrons orbitando em trajetórias 
circulares em torno do núcleo.
O Átomo de 
Rutherford
 As conclusões de Rutherford permitiram a criação de um 
modelo atômico semelhante ao Sistema Solar. Portanto, 
o átomo é constituído de duas regiões distintas:
d) O núcleo, região central que contém praticamente toda 
a massa do átomo e apresenta carga positiva;
b) A eletrosfera, região periférica praticamente sem 
massa e apresentando carga negativa.
O Átomo de 
Rutherford
sistema planetário
A descoberta dos 
nêutrons
Se os prótons são positivos e estão no núcleo, por que os 
mesmos não se repelem e destroem o núcleo atômico (visto 
que semelhantes se repelem)? 
A terceira partícula subatômica “o nêutron”. Os nêutrons isolam 
os prótons, evitando suas repulsões.
1932: James Chadwick com base no modelo atômico 
proposto por Rutheford, o núcleo dos átomos poderiam 
existir mais do que um único próton. Esse fato 
comprometeria a estabilidade do núcleo devido a repulsão 
que provocaria a fragmentação do núcleo.
Verificou que o núcleo do berílio radioativo emite partículas 
sem carga elétrica e de massa praticamente igual à dos 
prótons. Essa partícula foi denominada nêutron.
Críticas ao modelo de Rutherford
O átomo é formado por um núcleo muito pequeno, de 
carga positiva, no qual se concentra praticamente toda a 
massa do átomo. Os elétrons giram ao redor desse 
núcleo na região denominada eletrosfera, neutralizando 
a carga positiva. 
Se os opostos se atraem, porque os elétrons não perdem 
energia em seu percurso e caem no núcleo destruindo o 
átomo?
Críticas ao modelo de Rutherford
Niels Bohr (1913): explicou pela mecânica quântica
2) Os elétrons se movem em órbitas circulares 
estacionárias
3) Nestas órbitas os elétrons não ganham nem perdem 
energia
4) Para mudar de órbita, os elétrons tem que ganhar ou 
emitir um quantum de energia.
No momento em que se tem uma carga elétrica 
negativa composta pelos elétrons girando ao redor de 
um núcleo de carga positiva, este movimento gera 
uma perda de energia devido a emissão de radiação 
constante. Num dado momento, os elétrons deveriam 
se aproximar do núcleo num movimento em espiral 
até cair sobre ele.
Estrutura Atômica
Número Atômico (Z): número de prótons no núcleo de um átomo.
Z = p = e
Número de Massa (A): número total de prótons mais neutrôns no 
núcleo.
A = Z + n
Um átomo individual é geralmente identificado especificando dois 
números inteiros: o número atômico Z e o número de massa A.
Representação de um 
Átomo
Semelhança Atômica
ISÓTOPOS: mesmo número de prótons.
ISÓBAROS: mesmo número de massa.
ISÓTONOS: mesmo número de nêutrons.
Semelhança Atômica
Número de prótons
Número de nêutrons
Número de elétrons
1 1 1
0 1 2
1 1 1
ISÓTOPOS
ISOELETRÔNICO
ISOELETRÔNICO: mesmo número de 
elétrons.
ÍONS: átomos que ganharam ou perderam 
elétrons.
EXERCÍCIOS
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