Aula Estrutura atômica

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A Estrutura atômica: 
Dos gregos a atualidade
 
1ª Série do Ensino Médio 
Farroupilha, 2018
Os Modelos Atômicos
Modelos Atômicos
Como foi possível que os cientistas tivessem certeza da existência do átomo, sendo que nem mesmo é possível vê-lo, nem tocá-lo?
O átomo é exatamente igual aos modelos apresentados?
Como os cientistas realizaram essas descobertas?
Modelo de Demócrito
Modelo de Thomson
Modelo de Bohr
Modelo de Dalton
Modelo de 
Rutherford
Modelo da Nuvem Eletrônica
Evolução do Modelo atômico…
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Demócrito (Sec. V a.c.)
Átomo
Demócrito 
(460 – 370 A.C.)
defendeu a ideia de que a matéria era composta por pequeníssimas partículas.
 
Modelo baseado apenas na intuição e na lógica.
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Modelo proposto por Demócrito:
Toda a matéria é constituída por átomos;
O átomo é uma partícula muito pequena, invisível, indivisível e que não pode ser dividida;
Os átomos encontram-se em constante movimento;
O Universo é constituído por um número infinito de átomos. 
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Modelo Atômico de Dalton (1808)
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Dalton retomou as ideias de Demócrito sob uma nova perspectiva: A EXPERIMENTAÇÃO.
Esse Modelo ficou conhecido como BOLA DE BILHAR.
+ 
Modelo Atômico de Dalton
Os átomos são esféricos, maciços, indivisíveis e indestrutíveis.
Os átomos de elementos diferentes têm massas diferentes.
Os diferentes átomos combinam-se em várias proporções, formando novas substâncias.
Os átomos trocam de parceiros para produzirem novas substâncias.
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Thomson realizou uma série de experiências utilizando um tubo de raios catódicos.
Neste tubo, eram efetuadas descargas elétricas através de um gás rarefeito.
Tubo de raios catódicos
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Modelo Atômico de Thomson (1904)
Principal descoberta de Thomson: o ELÉTRON 
A descarga emitida tinha carga elétrica negativa.
Thomson observou uma fluorescência esverdeada.
Concluiu que era devido à existência de partículas de carga negativa.
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Elétrons (partículas com carga elétrica negativa)
Esfera com carga elétrica positiva
Modelo proposto por Thomson 
 O átomo era uma esfera maciça de carga elétrica positiva, estando os elétrons dispersos na esfera.
Esse Modelo ficou conhecido como “Pudim de Passas”
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Atividades da apostila: 1, 2, 3 e 4 
Pág. 7
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Ernest Rutherford
Rutherford estudou com J.J. Thomson.
Rutherford realizou uma experiência que lhe permitiu propor um novo modelo atômico.
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Modelo Atômico de Rutherford (1911)
Experimento de Rutherford
Rutherford bombardeou finas folhas de metais com as partículas alfa, a fim de comprovar, ou não, a validade do modelo atômico de Thomson.
Para Thomson, o átomo era uma espécie de bolha gelatinosa, completamente neutra, no momento em que as partículas Alfa colidissem com esses átomos, passariam direto, podendo sofrer pequeníssimos desvios de sua trajetória.
Se o Modelo de Thomson estivesse CORRETO...
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O que Rutherford observou:
A maioria das partículas alfa atravessaram a lâmina de ouro sem sofrer desvios.
Algumas partículas alfa sofreram desvios de até 90º ao atravessar a lâmina de ouro.
Algumas partículas alfa RETORNARAM.
Então, como explicar esse fato?
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Modelo proposto por Rutherford
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.
Esse modelo ficou conhecido como Modelo Planetário.
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Mas este modelo era incompatível com algumas das teorias da Física ...
 De acordo com o que se conhecia, o elétron ao realizar a sua órbita perderia energia acabando por cair sobre o núcleo, destruindo o átomo.
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Niels Bohr
Niels Bohr trabalhou com Thomson, e posteriormente com Rutherford.
 Tendo continuado o trabalho destes dois físicos, aperfeiçoou, em 1913, o modelo atômico de Rutherford.
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Modelo Atômico de Bohr (1913)
Modelo proposto por Bohr :
Os elétrons podem saltar de uma órbita para outra, ao absorver ou emitir energia.
 O nível mais energético seria o mais distante do núcleo, e o menos energético o mais próximo.
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Os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo em orbitas circulares;
 Cada órbita correspondia a um nível de energia bem definido do elétron;
Modelo Atômico de Bohr
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.
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Modelo Atômico de Bohr
O elétron pode saltar para uma camada mais externa e, para tal, é necessário que ele ganhe energia externa.
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Um elétron que saltou para uma camada de maior energia, quando voltar camada de origem emite um FÓTON DE LUZ.
Mas de que é feito o núcleo atômico?
Até 1920, o núcleo do átomo era considerado com uma esfera maciça de carga elétrica positiva. 
Em 1920, Rutherford caracteriza o PRÓTON como sendo a unidade de carga elétrica POSITIVA. 
+ + +
+ + + + + + +
No decurso das suas investigações depara-se com:
Deverá existir outra partícula no núcleo atômico?
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Chadwick: 1932
Após vários anos de busca, em 1932, foi descoberta uma nova partícula no núcleo do átomo o NÊUTRON. 
O Nêutron não tem carga elétrica, e tem aproximadamente a mesma massa do próton.
James Chadwick
 
+
+
+
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Átomo é a unidade fundamental da matéria, é a menor fração capaz de identificar um elemento químico. 
É formado por um núcleo, que contém nêutrons e prótons, e por elétrons que circundam o núcleo.
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Modelo Atômico Atual
Louis de Broglie - DUALIDADE DA MATÉRIA: 
O átomo se comporta como uma partícula-onda.
Louis de Broglie / Autor desconhecido / United States Public Domain.
Heisenberg - PRINCÍPIO DA INCERTEZA: 
É impossível determinar, ao mesmo tempo, a posição e a velocidade do elétron. 
Imagem: Werner Heisenberg / Autor Desconhecido / United States Public Domain
Werner Heisenberg (1901-1976)
Louis de Broglie (1892 — 1987)
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 Por volta de 1927, os cientistas deixaram de acreditar que o elétron teria uma trajetória bem definida em torno do núcleo.
 
Schrödinger (1927) 
Erwin Schrödinger 
(1887 – 1961)
Nuvem eletrônica
Schrödinger propôs o modelo da
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Nuvem eletrônica...
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Atividades da apostila: 5, 6, 7,8 e 8 
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Modelo de Demócrito
Modelo de Thomson
Modelo de Bohr
Modelo de Dalton
Modelo de 
Rutherford
Modelo da Nuvem Eletrônica
Evolução do Modelo atômico…
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“Fotografar” os átomos...
 Hoje em dia dispomos de potentes microscópios que nos permitem obter imagens dos átomos: são os microscópios eletrônicos.
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Dimensão dos átomos
100 pm (picômetro)
1 pm = 10-12 m
1  = 100 pm
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Dimensão dos átomos
Se 100 milhões de pessoas se reduzissem ao tamanho de átomos, formavam uma fila de apenas 1cm.
Um ponto final pode conter mais de 3 milhões de átomos.
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