Aula 1 Estrutura atômica

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Centro Federal de Educação Tecnológica
Celso Suckow da Fonseca
Unidade de Ensino Descentralizada de Angra dos Reis/RJ
Estrutura atômica
ProfProfProfProf: Dr. Leandro Alves Pereira: Dr. Leandro Alves Pereira: Dr. Leandro Alves Pereira: Dr. Leandro Alves Pereira
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Uma pergunta intrigante 
Afinal, do que é feita a matéria? 
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Os pensadores gregos
O filósofo grego Demócrito (460-360 a. C.) imaginou a
matéria formada por partículas indivisíveis denominadas
átomos (do grego a = não e tomos = divisível)
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Os pensadores gregos
Aristóteles (384 – 322 a. C) acreditava
que tudo no universo era formado por
quatro elementos principais: terra, ar,
fogo e ar.
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Um retorno ao passado
No início do século XIX
vários elementos
químicos haviam sido
descobertos e os
cientistas já haviam
notado as diferenças
entre os mesmos.
Já se sabia que a matéria se conservava durante uma reação
química e que as substâncias eram formadas pela
combinação dos elementos em proporções definidas
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O mérito de Dalton
Em 1803 John Dalton reuniu as teorias conhecidas na
época naquilo que ficou conhecida como Teoria atômica
de Dalton
• Toda matéria é formada por átomos
• Os átomos são indivisíveis
• Átomos de diferentes elementos têm propriedades 
diferentes
• Reações químicas são combinações de átomos em 
proporções definidas 
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Átomo indivisível?
Em 1887 o físico J. J. Thomson estudava a condução de
eletricidade no vácuo dentro de uma espécie de tubo observando
que o “raio” que deixava o polo negativo era desviado na presença
de um ímã.
O raio é paralelo O raio é desviado
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A descoberta do elétron
Thomson constatou que:
• O raio era sempre desviado na presença de um ímã
independentemente do metal das placas
• As partículas do “raio” estão presentes em toda matéria
• Estas partículas possuem carga negativa e foram chamadas de
elétrons
• Todos os átomos contêm elétrons
• O átomo era uma esfera carregada positivamente na qual os
elétrons estavam distribuídos (modelo do pudim de passas)
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A descoberta do elétron
A partir de Thomson começa-se a admitir a divisibilidade do
átomo e a natureza elétrica da matéria
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Pudim de passas, será?
O experimento desenvolvido por Ernest Rutherford em 1911 
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Pudim de passas, será?
O experimento desenvolvido por Ernest Rutherford em 1911 
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O átomo de Rutherford
Segundo Rutherford
• O átomo era formado por um pequeníssimo núcleo positivo
ao redor do qual estavam girando os elétrons em órbitas
circulares chamadas eletrosferas.
Por que o elétron não 
colidia com o núcleo?
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Os postulados de Bohr
Para responder as dúvidas geradas pelo modelo de Rutherford,
Bohr (Nobel de física de 1922) postulou o seguinte:
• O elétron não emite energia
enquanto permanece em uma
mesma órbita
• Para ir para uma órbita mais externa
o elétron absorve energia e ao voltar
emite
• Para que o elétron permaneça em
sua órbita a atração eletrostática com
o núcleo deve ser igual à força
centrífuga
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Os postulados de Bohr
As transições eletrônicas se repetem
milhões de vezes por segundo, produzindo
uma onda eletromagnética
O elétron é considerado, portanto, como uma partícula-onda
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O átomo moderno, finalmente!
O modelo atômico de Rutherford-Bohr 
Descobertos 
em 1932 
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O átomo moderno, finalmente!
É importante destacar que
• Cada elétron possui uma energia bem definida
• Num dado instante é impossível saber a localização exata do
elétron na eletrosfera (Princípio da incerteza de Heinsenberg).
Sendo assim, existe uma região, chamada de orbital, onde a
probabilidade de encontrar o elétron é maior.
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O conhecimento científico
Método 
científico
Observações
Registro de 
dados
Leis
Teorias
São generalizações 
do comportamento 
observado. Ex: lei 
dos gases ideais
pv = nRT
É um comportamento 
que se espera observar. 
Ex: teoria cinética dos 
gases