AULA 01 QUÍMICA - Eng computação

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Aristóteles acreditava que toda matéria era composta por quatro elementos: AR, ÁGUA, TERRA e FOGO.
Aristóteles (384 a.C. - 322 a.C.)
 
AR
Imagem: Michael Jastremski / Creative Commons Attribution 1.0 Generic.
FOGO
Imagem: Janne Karaste /  GNU Free Documentation License.
TERRA
Imagem: Thorsten Hartmann / GNU Free Documentation License.
ÁGUA
Imagem: Romeo Koitmäe / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
Imagem: Raphael / Disponibilizado por Web Gallery of Art / School of Athens, 1750 / Stanza della Segnatura, Vaticano / domínio público.
Modelo de Demócrito 
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Modelo Atômico de John Dalton 
John Dalton (químico inglês) propôs o primeiro argumento convicente sobre o modelo Atómico, em 1807.
Os átmos de elemento diferentes tem massas diferentes;
Os diferentes átomos se combinam em várias proporções, formando novas substâncias.
Os átomos tinham forma esférica e não tinham carga: elétrica
 John Dalton 
 (1766-1844)
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Modelo Atômico de Thomson
Joseph Thomson (1856-1940)
Imagem: Millikan e Gale / Scaneado por B. Crowell / Retrato do físico J.J. Thomson, 1920 / domínio público.
Thomson (1897) propôs que o átomo seria uma espécie de bolha gelatinosa, completamente maciça na qual haveria a totalidade da carga POSITIVA homogeneamente distribuída.
Incrustada nessa gelatina estariam os Elétrons de carga NEGATIVA.
A carga total do átomo seria igual a zero.
Modelo do Pudim de Passas
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Ernest Rutherford (1871 - 1937)
Rutherford propõe a dois de seus alunos - Johannes Hans Wilhelm Geiger e Ernerst Marsden - que bombardeassem finas folhas de metais com as partículas alfa, a fim de comprovar, ou não, a validade do modelo atômico de Thomson.
Imagem: Bain News Service / domínio público.
Experimento de Rutherford
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A maioria das partículas alfa atravessam a lâmina de ouro sem sofrer desvios;
Algumas partículas alfa sofreram desvios de até 90º ao atravessar a lâmina de ouro;
Algumas partículas alfa retornam.
Obervações Rutherford
Imagem: Fastfission / domínio público.
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Para que uma partícula alfa pudesse inverter sua trajetória, deveria encontrar uma carga positiva bastante concentrada na região central (NÚCLEO), com massa bastante pronunciada.
Rutherford propôs que o NÚCLEO, conteria toda a massa do átomo, assim como a totalidade da carga positiva (PRÓTONS).
Os elétrons estariam girando circularmente ao redor desse núcleo, numa região chamada de ELETROSFERA.
Sistema Solar
ÁTOMO NUCLEAR!
Modelo Planetário
Imagem: Emichan / GNU Free Documentation License.
Proposta de Rutherford para explicar as observações do laboratório
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Para os físicos, toda carga elétrica em movimento, como os elétrons, perde energia na forma de luz, diminuindo sua energia cinética e a consequente atração entre prótons e elétrons faria com que houvesse uma colisão entre eles, destruindo o átomo. 
ALGO QUE NÃO OCORRE !!
Problema do Modelo Atômico de Rutherford
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Estudava espectros de emissão do gás hidrogênio. O gás hidrogênio aprisionado numa ampola submetida a alta diferença de potencial emitia luz vermelha.
Modelo Atômico de Bohr
Niels Bohr (1885-1962)
A luz ao passar por uma prisma é subdividia em diferentes comprimentos de onda e frequência, caracterizando um ESPECTRO LUMINOSO.
Imagem: AB Lagrelius & Westphal / domínio público.
Imagem: Kalki / domínio público.
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A ELETROSFERA está dividida em CAMADAS ou NÍVEIS DE ENERGIA (K, L, M, N, O, P e Q), e os elétrons nessas camadas, apresentam energia constante.
Em sua camada de origem (camada estacionária), a energia é constante, mas o elétron pode saltar para uma camada mais externa, sendo que, para tal, é necessário que ele ganhe energia externa.
Um elétron que saltou para uma camada de maior energia fica instável e tende a voltar a sua camada de origem. Nesta volta, ele devolve a mesma quantidade de energia que havia ganhado para o salto e emite um FÓTON DE LUZ.
Postulados de Bohr
Imagem: Hinkel / GNU Free Documentation License.
Imagem: Pilaf / GNU Free Documentation License.
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Em 132, James Chadwick descobriu a partícula do núcleo atômico responsável pela sua ESTABILIDADE, que passou a ser conhecida por NÊUTRON, devido ao fato de não ter carga elétrica. Por essa descoberta ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1935.
James Chadwick (1891 - 1974)
Imagem: Shizhao / GNU Free Documentation License.
Imagem: Fotografia de Bortzells Esselte/ Disponibilizado por Carcharoth / domínio público.
A descoberta do Nêutron
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A. J. W. Sommerfeld (1868 — 1951)
Descobriu que os níveis energéticos são compostos por SUBNÍVEIS DE ENERGIA (s, p, d, f) e que os elétrons percorrem ÓRBITAS ELÍPTICAS na eletrosfera, ao invés de circulares.
Imagem: desconhecido / domínio público.
Imagem: Pieter Kuiper / domínio público.
Modelo Atômico de Sommerfeld
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Diagrama de Linus Pauling
Linus Pauling (1901 — 1994)
Linus Pauling criou um diagrama para auxiliar na distribuição dos elétrons pelos subníveis da eletrosfera.
Neste caso, o “3” representa o NÍVEL ENERGÉTICO (CAMADA ELETRÔNICA). O “s” representa o SUBNÍVEL ENERGÉTICO. O “2” representa o NÚMERO DE ELÉTRONS na camada.
O que representa cada número desse?
Por exemplo:
Imagem: Nobel Foundation / domínio público.
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Determine a distribuição eletrônica do elemento químico Cloro (Cl)
Exemplo de aplicação
Como o Cloro possui número atômico z = 17, o número de prótons também é p = 17. E como ele está neutro, o número de elétrons vale e = 17.
Fazendo a distribuição pelo diagrama de Linus Pauling, temos:
O último termo representa a CAMADA DE VALÊNCIA (NÍVEL MAIS ENERGÉTICO DO ÁTOMO). Neste caso, a 3ª Camada (camada M) é a mais energética.
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Schrödinger – ORBITAIS: Desenvolve o "MODELO QUÂNTICO DO ÁTOMO" ou "MODELO PROBABILÍSTICO", colocando uma equação matemática (EQUAÇÃO DE ONDA) para o cálculo da probabilidade de encontrar um elétron girando em uma região do espaço denominada "ORBITAL ATÔMICO".
Erwin Schrödinger (1887 — 1961)
Imagem: Dilerius / domínio público.
Modelo Atômico Atual
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Identificando o átomo
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A Massa atômica está praticamente toda concentrada no núcleo, visto que a massa do elétron é desprezível se comparada com a do próton ou a do nêutron.
Número de Massa (A)
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Representação de um Elemento Químico
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Elementos ISÓTOPOS
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Alguns isótopos recebem nomes diferentes entre si.
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Elementos ISÓBAROS
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Elementos Isótonos 
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