Estruturas Atômicas

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Temática: Estrutura atômica
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~ 500 a.C. 
Surge a preocupação com a constituição 
da matéria.
matéria
Aristóteles
 Tudo na natureza seria formado pela combinação desses 4 elementos em diferentes proporções:
Os Gregos
A primeira ideia do átomo surgiu cerca de 400 anos (a.C.), através dos pensamentos filosóficos dos gregos, que segundo a História, Leucipo foi o primeiro a conceber a ideia de pequenas partículas, cada vez menores, constituindo a matéria.
 
Demócrito, outro filósofo grego, 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)
DEMÓCRITO
LEUCIPO
Leis Ponderais
“Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”.
Lei de Lavoisier (Lei da conservação das massas):
Numa reação química, em um sistema fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos.
Leis Ponderais
Reações:
 1. hidrogênio + oxigênio  água
 2 g + 16 g  18 g
 2. carbono + oxigênio  gás carbônico
 12 g + 32 g  44 g
 massa dos reagentes = massa dos produtos
Leis Ponderais
Lei de Proust (Lei das proporções definidas):
Ele verificou que as massas dos reagentes e as massas dos produtos que participam de uma reação química obedecem sempre a uma proporção constante. Esta proporção é característica de cada reação e independente da quantidade das substâncias que são colocadas para reagir
Leis Ponderais
Aplicação:
 As massas dos reagentes e do produto que participam das reações são diferentes, mas as relações:
 massa de oxigênio/massa de hidrogênio, 
 massa de água/massa de hidrogênio 
 massa de água/massa de oxigênio são sempre constantes. 
Leis Ponderais 
Observe que: 
 Para cada reação, a massa do produto é igual à massa dos reagentes, o que concorda com a lei de Lavoisier; 
Leis Ponderais 
Modelo Atômico de J. Dalton (1808)
John Dalton, brilhante cientista inglês, através de experimentos, deu uma visão científica a ideia do átomo criada pelos antigos filósofos gregos. 
Para Dalton cada átomo seria: uma partícula extremamente pequena (invisível), maciça, indivisível, esférica, indestrutível (numa reação ocorre rearranjo dos átomos) e que varia em tamanho e massa a depender do elemento químico.
A teoria (resumidamente: esfera maciça) é, didaticamente, associada a ideia de bolas de bilhar ou de gude, com tamanhos diferentes, representando os elementos químicos constituintes da matéria.
Dalton admitiu que a matéria era constituída por pequenas esferas maciças indivisíveis — os átomos.   
 Átomos: esféricos, maciços e indivisíveis. 
(Modelo associado a uma bola de bilhar)
 Átomos de um mesmo elemento seriam idênticos em massa em todas as outras propriedades. 
+
+
 Os átomos são indestrutíveis, de modo que as reações químicas não passam de reorganizações dos átomos: 
 Átomos de diferentes elementos químicos são diferentes. 
Elemento:
Hidrogênio
Oxigênio
Iodo
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1897 
Inglês JOSEPH JOHN THOMSON 
Thomson
 Átomos: esféricos, maciços e formados por um material positivo, no qual os elétrons estavam dispersos. 
Material positivo
Elétrons
 Modelo foi associado a um pudim de passas. 
 Átomos passaram a ser considerados divisíveis. 
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Modelo proposto com base nos experimentos 
Placa carregada positivamente 
Placa carregada negativamente 
 Conclusão: as partículas negativas (então chamadas de elétrons) eram arrancadas dos átomos dos gases, devido a alta voltagem aplicada. 
 Independente do gás colocado na ampola, observava-se um feixe luminoso que ia do polo negativo ao polo positivo. 
 O feixe luminoso era desviado na direção da placa carregada positivamente: portanto, esse feixe era constituído por partículas negativas. 
Logo, os átomos deveriam ser constituídos por elétrons (cargas negativas). 
Polo
Polo
Modelo Atômico de Rutherford (1911)
No início do século XX, Ernest Rutherford, juntamente com uma equipe de colaboradores, realizou dentre muitas, a célebre experiência da “lâmina de ouro”, derrubando o modelo proposto por Thomson. 
A experiência consistia em bombardear uma finíssima folha de ouro com partículas α proveniente de um pedaço de metal polônio.
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 Pouquíssimas partículas não atravessaram a lâmina: bateram e voltaram.
 Algumas partículas atravessaram a lâmina, mas sofreram desvio de direção; 
 Maioria das partículas alfa atravessou a folha;
+
Modelo proposto com base no experimento 
Como esses resultados fundamentaram o modelo proposto????
Material radioativo:
Polônio
Fundamentação do modelo proposto 
Partículas alfa
Núcleo do átomo de ouro
Eletrosfera do átomo de ouro
Folha de ouro
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Modelo Atômico de Böhr (1913)
Este físico dinamarquês propôs um aperfeiçoamento do modelo de Rutherford, baseado nos conhecimentos e conceitos da Teoria Quântica e com sustentação experimental em eletroscopia, ele postulou que:
Os elétrons descrevem órbitas circulares(camadas) bem definidas, ao redor do núcleo, tendo cada órbita uma energia constante e sendo maior, quanto mais afastado do núcleo for a camada;
Os elétrons quando absorvem energia “pulam” para uma camada superior (afastada do núcleo) e quando voltam para o seu nível de energia original liberam a energia recebida, na forma de onda eletromagnética(luz).
As camadas, orbitais ou níveis de energia foram denominadas K, L, M, N, O, P e Q.
Observação:
O modelo de Böhr, porem, não explicava o comportamento de átomos com vários elétrons.
Conceito de Bohr: Os elétrons estão distribuídos em camadas ao redor do núcleo. Existem 7 camadas eletrônicas, representadas pelas LETRAS maiúsculas: K, L, M, N, O, P e Q. À medida que as camadas se afastam do núcleo, aumenta a energia dos elétrons nelas localizados. 
As camadas da eletrosfera representam os níveis de energia da eletrosfera. Assim, as camadas K, L, M, N, O, P e Q constituem os 1º, 2º, 3º, 4º, 5º, 6º e 7º níveis de energia, respectivamente. 
A partir dessa descrição, é fácil deixar-se induzir por uma concepção de um modelo que lembra a órbita de um planeta, com elétrons orbitando ao redor do "núcleo-sol". 
Niels Bohr 1885-1962 
Número atômico e número de massa
Nêutrons  partículas localizadas no núcleo 
 (sem carga negativa)
Eletrosfera 
do átomo
O nêutron foi 
descoberto 
no início 
do século XX.
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Eletrosfera do átomo
Partículas atômicas
20
Z
Número atômico 
(prótons)
N
Número de nêutrons
+
=
A
Número de massa
(prótons + nêutrons)
21
C
12
6
Z=
A=
N=
22
Professor: Z = 6, A = 12 e N = 6
Na
23
11
Z=
A=
N=
23
Professor: Z = 11, A = 23 e N = 12
Cl
37
17
Z=
A=
N=
24
Professor: Z = 17, A = 37 e N = 20
Conceito moderno de elemento 	químico
Número de prótons 
 Não se modifica durante as reações químicas.
 Determina as propriedades químicas de um átomo.
Elemento químico
É o conjunto de átomos que possuem
um mesmo número atômico.
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