Estrutura Atomica

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14/01/2013
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ESTRUTURA 
ATÔMICA
A EVOLUÇÃO DOS 
MODELOS ATÔMICOS
Demócrito
Átomo Demócrito Demócrito Demócrito Demócrito 
(460 (460 (460 (460 –––– 370 A.C370 A.C370 A.C370 A.C.)
Defendeu a idéia de que a matéria era
composta por pequeníssimas partículas.
Modelo baseado apenas na intuição e na lógica.
Modelo proposto por Demócrito:
� Toda a matéria é constituída por átomos e
vazio (não era compacta)
� O átomo é uma partícula pequeníssima,
invisível,e que não pode ser dividida;
� Os átomos encontram-se em constante
movimento;
� Universo constituído por um número
infinito de átomos, indivisíveis e eternos;
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Aristóteles
AristótelesAristótelesAristótelesAristóteles
(384 a.C. (384 a.C. (384 a.C. (384 a.C. ---- 322 a.C.)322 a.C.)322 a.C.)322 a.C.)
Modelo de Demócrito foi rejeitado por
um dos maiores filósofos de todos os
tempos – Aristóteles.
O Modelo de Demócrito permaneceu na sombra durante 
mais de 20 séculos...
Ar Água
Terra Fogo
Aristóteles acreditava que a matéria era 
contínua e composta por quatro elementos:
Dalton (1807)
Séc. XIX – Dalton “ressuscita” A Teoria Atômica.
JohnJohnJohnJohn DaltonDaltonDaltonDalton
(1776 (1776 (1776 (1776 –––– 1844)1844)1844)1844)
Na segunda metade do séc. XVIII, a
Química sofreu uma grande evolução.
Certos fatos não podiam ser explicados
pela teoria de Aristóteles, como a Lei de
Lavoisier: “A massa dos reagentes é igual
à massa dos produtos”.
Para explicar estes fatos Jonh Dalton
propôs, em 1807, o seu modelo atômico.
� O átomo era uma esfera rígida e
indivisível (modelo da Bola de Bilhar)
Os átomos do mesmo elemento são iguais
entre si – têm a mesma massa
Modelo proposto por Dalton:Modelo proposto por Dalton:Modelo proposto por Dalton:Modelo proposto por Dalton:
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A descoberta da primeira partícula 
subatômica: o elétron 
J. J. ThomsonJ. J. ThomsonJ. J. ThomsonJ. J. Thomson
(1856 (1856 (1856 (1856 ---- 1940)1940)1940)1940)
Thomson realizou uma série de
experiências utilizando um tubo de
raios catódicos (tubo semelhante
aos tubos existentes no interior
dos televisores).
Neste tubo, eram efetuadas
descargas elétricas através de um
gás rarefeito.
Tubo de raios catódicos
Em 1897 Thomson propõe novo modelo:
Ao estudar as descargas no interior deste
aparelho, Thomson, descobriu o elétron.
A descarga emitida tinha carga elétrica negativa
Thomson provou que os elétrons eram corpúsculos,
dotados de carga elétrica e de massa, que fazem parte
de toda a matéria.
Observava-se uma 
fluorescência esverdeada 
devido à existência de 
partículas de carga negativa que 
saem dos átomos do cátodo. 
Elétrons (partículas 
com carga elétrica 
negativa)
Esfera com carga 
elétrica positiva
Modelo proposto por Thomson (1904):
O átomo era uma esfera
maciça de carga elétrica
positiva, estando os
elétrons dispersos na
esfera.
O número de elétrons
seria tal que a carga total
do átomo seria zero.
Modelo de Pudim de Passas
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A descoberta da segunda 
partícula subatômica: o próton
Ernest RutherfordErnest RutherfordErnest RutherfordErnest Rutherford
(1871 (1871 (1871 (1871 ---- 1937)1937)1937)1937)
Cientista neozelandês, estudou
com J.J. Thomson.
Em 1908 realizou uma
experiência que lhe permitiu
propor um novo modelo atômico.
Experiência de Rutherford
Para verificar se os átomos eram maciço,Rutherford
bombadeou uma finíssima lâmina de ouro(0,001cm)
com particulas alfa(α) positiva,emitidas por um
material radioativo.
As observações feitas durante o experimento
levaram Rutheford a tirar uma série de conclusões:
Experiência de Rutherford
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As observações feitas durante o experimento
levaram Rutheford a tirar uma série de conclusões:
Experiência de Rutherford
Observações Conclusões
1-A maioria das partículas α atravessava 
a lâmina sem sofre desvios.
A maior parte do átomo deve ser 
vazio.Nesse espaço (eletrosfera) devem 
estar localizados os elétrons .
2-Poucas partículas α( 1 em 20000) não 
atravessavam a lâmina e voltavam.
Deve existir no átomo uma pequena 
região onde está concentrada sua 
massa( o núcleo).
3-Algumas partículas α sofriam desvios 
de trajetória ao atravessar a lâmina de 
ouro .
O núcleo do átomo deve ser positivo, o 
que provoca uma repulsão nas partículas 
α (positivas).
Resultados previstos segundo o modelo de Thomson:
Resultados obtidos:
A maior parte das 
partículas α comportava-se 
como esperado, mas um 
significativo número delas 
sofria desvios acentuados.
● ● ●
● ●
● ● ●
Experiência de Rutherford
Resultados da experiência de Rutherford
Partículas α
Existe, no interior do átomo, uma região central
positiva – o núcleo, que exerce fortes forças
repulsivas sobre as partículas alfa.
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Modelo proposto por Rutherford (1911):
O átomo é uma estrutura praticamente
vazia, e não uma esfera maciça;
É constituído por:
• Núcleo muito pequeno com a carga
positiva, onde se concentra quase toda
a massa do átomo.
• Elétrons com carga negativa
movendo-se em volta do núcleo.
O átomo seria um sistema semelhante ao sistema solar.
Modelo Planetário
� Percebeu-se que no núcleo poderia ter mais de
1 próton
� Comprometeria a estabilidade do núcleo (forças
de repulsão muito fortes).
� Rutherford admitiu que existia no núcleo
partículas semelhantes aos prótons, porém sem
cargas
� Chadwick (1932) descobriu os nêutrons
� Os nêutrons serviriam para diminuir a repulsão
entre os prótons (maior estabilidade no núcleo)
A descoberta da terceira 
partícula subatômica: o nêutron
Velódromo: 
o ciclista 
pode ocupar 
qualquer 
parte da 
pista.
O modelo atômico 
planetário: elétrons 
giram ao redor do núcleo, 
podendo ocupar qualquer 
órbita existente.
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Niels Bohr (1913)
Niels BohrNiels BohrNiels BohrNiels Bohr
(1885 (1885 (1885 (1885 ---- 1962)1962)1962)1962)
Niels Bohr trabalhou com
Thomson, e posteriormente com
Rutherford.
Tendo continuado o trabalho
destes dois físicos, aperfeiçoou,
em 1913, o modelo atômico de
Rutherford.
modelo de Rutherford era incompatível com 
algumas das teorias da Física ...
... uma partícula
carregada movendo
em uma trajetória
circular deve perder
energia
1º Postulado: A eletrosfera do átomo está
dividida em regiões denominadas níveis ou
camadas, onde os elétrons descrevem órbitas
circulares estacionárias, de modo a ter uma
energia constante, ou seja, sem emitirem nem
absorverem energia.
Modelo Atômico de Bohr
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2º Postulado: Fornecendo energia (térmica,
elétrica,...) a um átomo, um ou mais elétrons a
absorvem e saltam para níveis mais afastados do
núcleo (mais energéticos). Ao voltarem ás suas
órbitas originais, devolvem a energia absorvida
em forma de luz (fóton).
LUZ
É uma onda eletromagnética que se
propaga no vácuo e possui é um
perturbações oscilantes dentro do campo
visível do olho humano.
Exemplos:
Ondas do mar, Som, Onda sísmica, Luz, Ondas de rádio, Raio 
X. 
v = λλλλ. f 
v: velocidade
λλλλ: comprimento de onda
f: freqüência
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Espectro da Luz
Se a luz de uma lâmpada comum atravessa
um prisma, ela será decomposta em varias
cores, obtemos assim o espectro da luz visível:
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Espectro da Luz
O ESPECTRO DISCRETO - Emissão
n = 3
n = 2
n = 1
Um elétron que ganha energia e se 
encontra em um nível de energia 
n = 3. Ele emite uma onda 
eletromagnética, perdendo energia e 
volta para o nível n = 1.
h
EE 13 −
=ν
Esta onda não tem 
uma freqüência 
qualquer, mas
n = 3
n = 2
n = 1
Devido aos diferentes níveis de
energia, há possibilidades de diferentes
transições. Assim, o elétron pode saltar
de n = 3 direto para n = 1,ou ir de n = 3
para n = 2 e depois de n = 2 para n = 1.
Cada transição implica
numa emissão com freqüência
diferente. Isso explica o
surgimento das linhas no
espectro discreto dos
elementos. Note que cada
transição corresponde a uma
cor no espectro abaixo.
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Também este modelo apresentava algumas falhas...
Este modelo adequa-se muito bem a átomos com
apenas um elétron, falhando para átomos com
vários electrões;
Este modelo também não explica a interação entre
vários átomos.
No entanto, ainda é o modelo mental utilizado por 
muitos cientistas, visto ser de fácil visualização.
(UFSC) A palavra átomo é originária do grego e significa indivisível, ou seja, segundo os
filósofos gregos, o átomo seria a menor partícula da matéria que não poderia ser mais
dividida. Atualmente essa idéia não é mais aceita. A respeito dos átomos, é verdadeiro
afirmar que:
01. não podem ser desintegrados
02. são formados por, pelo menos, três partículas fundamentais
04. possuem partículas positivas denominadas elétrons
08. apresentam duas regiões distintas, o núcleo e a eletrosfera
16. apresentam elétrons, cuja carga elétrica é negativa
32. contêm partículas sem carga elétrica, os nêutrons
Resolução
São falsas as afirmações 01 e 04.
Os átomos podem ser fragmentados em partículas menores.
Os elétrons possuem carga negativa.
(UFSC) Na famosa experiência de Rutherford, no início do século XX, com a 
lâmina de ouro, o(s) fato(s) que (isoladamente ou em conjunto) indicava(m) o 
átomo possuir um núcleo pequeno e positivo foi(foram)
01. As partículas alfa teriam cargas negativas
02. Ao atravessar a lâmina, uma maioria de partículas alfa sofreria desvio de sua 
trajetória.
04. Um grande número de partículas alfa não atravessaria a lâmina
08. Um pequeno número de partículas alfa atravessando a lâmina sofreria desvio 
de sua trajetória
16. A maioria das partículas alfa atravessaria os átomos da lâmina sem sofrer 
desvio de sua trajetória.
Indique as corretas.
Estão corretas as afirmativas 08 e 16.
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(UFMG) Dalton, Rutherford e Bohr propuseram, em diferentes épocas, modelos 
atômicos. Algumas características desses modelos são apresentadas abaixo:
modelo I: Núcleo atômico denso, com carga positiva. Elétrons em órbitas circulares.
modelo II: Átomos maciços e indivisíveis.
modelo III: Núcleo atômico denso, com carga elétrica positiva. Elétrons em órbitas 
circulares de energia quantizada.
A associação modelo/cientista correta é:
a) I/Bohr , II/Dalton , III/Rutherford
b) I/Dalton , II/Bohr , III/Rutherford
c) I/Dalton , II/Rutherford , III/Bohr
d) I/Rutherford , II/Bohr , III/Dalton
e) I/Rutherford , II/Dalton , III/Bohr
Resolução:A alternativa correta é a e.
(ITA) Considerando a experiência de Rutherford, assinale a alternativa falsa:
a) A experiência consistiu em bombardear películas metálicas delgadas com 
partículas alfa.
b) Algumas partículas alfa foram desviadas do seu trajeto devido à repulsão exercida 
pelo núcleo positivo do metal.
c) Observando o espalhamento das partículas alfa, Rutherford concluiu que o átomo 
tem densidade uniforme.
d) Essa experiência permitiu descobrir o núcleo atômico e seu tamanho relativo.
e) Rutherford sabia antecipadamente que as partículas alfa eram carregadas 
positivamente.
A alternativa falsa é a c.
(Fuvest) Há exatos 100 anos, J.J. Thomson determinou, pela primeira 
vez, a relação entre a massa e a carga do elétron, o que pode ser 
considerado como a descoberta do elétron. É reconhecida como uma 
contribuição de Thomson ao modelo atômico:
a) o átomo ser indivisível
b) a existência de partículas subatômicas
c) os elétrons ocuparem níveis discretos de energia
d) os elétrons girarem em órbitas circulares ao redor do núcleo
e) o átomo possuir um núcleo com carga positiva e uma eletrosfera
Alternativa b.