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Modelos atômicos Química Geral Ciências Biológicas Demócrito Conceito de ÁTOMO = indivisível Matéria composta de fogo, água terra e ar. Conceito de universo infinito Demócrito (c. 460 – 370 a.C.) Discípulo de Leucipo de Mileto Filósofos pré-socrático John Dalton (1766 – 1844): Teoria Atômica Clássica • A matéria é formada por partículas extremamente pequenas chamadas átomos; • Esferas maciças, indestrutíveis e intransformáveis (1766 – 1844):intransformáveis • Átomos com mesmas propriedades constituem um elemento químico; • Átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes; • Átomos podem se unir entre si formando "átomos compostos"; • Uma reação química nada mais é do que a união e separação de átomos. J.J. Thomson (1856-1940): • Descoberta da existência de partículas com cargas elétricas negativas as quais denominou elétrons • Razão entre carga e massa Teoria Atômica Clássica (1856-1940): • Razão entre carga e massa do elétron (e/m) • Aperfeiçoamento do modelo atômico de Dalton. Observação importante Átomos possuem carga total igual a zero Devem existir partículas de carga positiva Ernest Rutherford (1871-1937)(1871-1937) Partículas α: carga positiva e massa relativa 4 Núcleo mede 10-14 m Diferença de 100.000 vezesÁtomo mede 10-9 m Átomo Nuclear Partículas subatômicas Partícula Símbolo Carga Massa Elétron e- -1 9,109x10-31 kg Próton p +1 1,673x10-27 kg Neutron n 0 1,673x10-27 kgNeutron n 0 1,673x10-27 kg • Por convenção, a massa do próton é igual à massa do nêutron e igual à uma unidade de massa atômica (1 u.m.a.). • Por convenção a massa do elétron é igual à zero. Definições Número atômico (Z) Carga nuclear, portanto, é exatamente igual ao número de prótons existentes no núcleo Número de massa (A) Massa nuclear, portanto, é a soma do número de prótons com o número de nêutrons presentes no núcleo atômico; ou sejao número de nêutrons presentes no núcleo atômico; ou seja A = Z + no de nêutrons Definições Isótopos átomos de um mesmo elemento, ou seja, apresentam o mesmo número atômico, e diferentes números de massa Isóbaros átomos de elementos distintos, ou seja, apresentamátomos de elementos distintos, ou seja, apresentam diferentes números atômicos, porém mesmo número de massa Isótonos átomos de elementos distintos, que apresentam diferentes números atômicos, diferentes números de massa, porém mesmo número de nêutrons Átomo Quântico • Físicos e químicos determinaram que – Elétrons descrevem órbitas ao redor do núcleo – Não é possível determinar o lugar onde o elétron está na órbitaestá na órbita – Um elétron pode absorver energia e ser promovido para uma órbita mais energética, porém libera esta energia para voltar à orbita original 2 2 0 3 4 8 n h emh E e n = ε Número Quântico Principal (n) • Número de camadas eletrônicas; • Varia de 1 a infinito porém, os elementos conhecidos possuem no conhecidos possuem no máximo 7 camadas • Número máximo de elétrons igual a 2.n2 • A notação K, L, M, etc. não é mais utilizada.Antigo nome das camadas e o número máximo de elétrons que cada camada pode acomodar Número Quântico Principal (n) Número quântico principal (n) Número máximo de elétrons (teórico) Número máximo de elétrons (prática) 1 2 2 2 8 82 8 8 3 18 18 4 32 32 5 50 32 6 72 18 7 98 2 Antigo nome das camadas e o número máximo de elétrons que cada camada pode acomodar Número Quântico secundário (llll) • Camadas são divididas em subníveis ou subcamadas. • O número de subníveis teórico de uma camada é igual ao número quântico Número quântico principal (n) Número quântico secundário (llll) 1 0 2 0, 1 3 0, 1, 2 igual ao número quântico principal da camada 4 0, 1, 2, 3 5 0, 1, 2, 3, 4 6 0, 1, 2, 3, 4, 5 7 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 l =l =l =l = 0 1 2 3 4 s p d f g Na natureza só existem átomos com no máximo 4 subníveis, ou seja, subníveis s, p, d, f Número quântico magnético (m) • Os subníveis são divididos em orbitais; • Cada orbital comporta 2 elétrons; Subnível Número de orbitais s (l l l l =0) 1 orbital p (l l l l =1) 3 orbitais • Número de orbitais em um subnível é definido por 2. llll +1. p (l l l l =1) 3 orbitais d (l l l l =2) 5 orbitais f (l l l l =3) 7 orbitais O número de orbitais em cada subnível será sempre um número ímpar. Sequência energética dos subníveis
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