Aula 1

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Estrutura da matéria
Professor Vinicius Moreira Mello
antiguidade
Atomismo:
Leucipo (450 a.C.) 
Demócrito (470-380 a.C.)
Matéria Contínua:
Aristóteles (384-322 a.C.)
antiguidade
alquimia
Química, Antropologia, Astrologia, Magia, Filosofia, Metalurgia, Matemática, Misticismo e Religião
Objetivos:
Transmutação de metais
Elixir da vida longa
Vida humana artificial
lavousier
“Na natureza nada se cria e nada se perde, tudo se transforma”
Como a natureza era explicada:
Gravidade
Eletricidade
Magnetismo
Magnetismo animal
Toda matéria é composta por partículas compactas e indivisíveis muito pequenas chamadas de átomos
Os átomos de um elemento são iguais e diferem dos átomos de outros elementos
Compostos são formados quando átomos se combinam em proporções fixas
Uma reação química envolve o rearranjo de átomos, sem destruição ou criação de átomos durante o processo
dalton
dalton
William crookes
Elétrons: partícula negativa
j.j. thonson
Marie curie
rutherford
rutherford
Modelo de Rutherford (planetário-1911):
Grande espaço vazio
Núcleo compacto com elétrons girando ao redor
Inconsistência: 
Cargas elétricas girando emitem radiações perdendo energia
Ao perder energia, a atração eletrostática os faria “cair sobre o núcleo”
rutherford
Espectro eletromagnético
A velocidade de uma onda, é dada por sua frequência multiplicada pelo seu comprimento de onda.
c = .v 
Onde c é a velocidade da luz (2,998x108 m/s),  o comprimento de onda e v a frequência.
Espectro eletromagnético
Espectro eletromagnético
Considere a subida em uma rampa versus a subida em uma escada:
Para a rampa, há uma alteração constante na altura
Na escada há uma alteração gradual e quantizada na altura
Planck e a quantização da energia
A energia só pode ser liberada (ou absorvida) por átomos em certos pedaços de tamanhos mínimos, chamados quantum.
A relação entre (E) energia, (v) frequência e (h) constante de Planck (6,626 X 10-34 J.s).
Planck e a quantização da energia
Corpo negro:
Planck e a quantização da energia
Einstein e o efeito fotoelétrico
Einstein e o efeito fotoelétrico:
Se a luz brilha na superfície de um metal, há um ponto no qual os elétrons são expelidos do metal
Os elétrons somente serão expelidos se a frequência mínima é alcançada
O efeito fotoelétrico fornece evidências para a natureza de partícula da luz - “quantização”
Einstein e o efeito fotoelétrico
Einstein e o efeito fotoelétrico:
Einstein e o efeito fotoelétrico
Um elétron descreve órbitas circulares ao redor do núcleo
As órbitas diferem entre si pelo raio e pela quantidade de energia
um elétron pode encontrar-se em uma série limitada de órbitas
bohr
A passagem de um elétron de uma órbita para a outra envolve absorção ou emissão de energia, conforme o elétron se mova para uma órbita mais externa ou mais interna, respectivamente.
bohr
Enquanto permanecer em uma órbita, o elétron é dito estacionário e não emite energia
Cada órbita é caracterizada por um número quântico (n), que pode assumir valores inteiros (1,2,3,4...) 
bohr
bohr
bohr
bohr
Inconsistência: 
Falhava ao prever espectro emitido por átomos com mais de um elétron!
bohr
Prótons (Rutherford, 1920)
Nêutrons (Chadwick, 1932)
Descoberta de partículas nucleares
De Broglie e a dualidade onda-partícula do elétron:
Em que p= m.v
h / l = p
Dualidade onda-partícula
l = h/m.v
Na escala de partículas atômicas, não podemos determinar exatamente a posição, a direção do movimento e a velocidade simultaneamente.
Para os elétrons: não podemos determinar seu momento e sua posição simultaneamente.
Princípio da incerteza de heisenberg
Ele substituiu a trajetória precisa da partícula por uma função de onda, Ψ. A função de onda fornece o contorno do orbital eletrônico
Born interpretou a função de onda: 
a probabilidade de encontrar uma partícula 
em uma região é proporcional ao valor de Ψ2
Equação de Schrödinger
Portanto, o quadrado da função de onda fornece a probabilidade de se encontrar o elétron, isto é, dá a densidade eletrônica para o átomo
Ψ2 é a densidade de probabilidade
Equação de Schrödinger
Equação de Schrödinger
Para a resolução da equação é necessária a introdução dos chamados números quanticos:
Principal
Secundário ou Azimuthal
Magnético
Spin
Equação de Schrödinger
Exercícios
Qual a diferença entre o modelo proposto por Dalton, Thonson, Rutherford e Bohr? 
Qual a diferença entre os modelos citados anteriormente o atualmente aceito?
Quimicaverao15@gmail.com
Unbverão2015