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Disciplina: Química Aplicada à Engenharia Docente: Elecy Moreno. Fevereiro/2013 A constituição da Matéria: Matéria é tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço. Leucipo e Demócrito (450 a.c.): A matéria pode ser dividida em partículas cada vez menores até chegar em uma partícula indivisível Átomos. • Toda matéria é formada por pequenas partículas, designadas átomos. Aristóteles (350 a.c.): Matéria é qualquer coisa que tenha massa e possa ser observada. Ex.: Ar Luz Toda matéria é constituída de átomos e moléculas. Existem O experimentos realizados e constroem observam na Existem pouco mais de 110 tipos de átomos. O conhecimento sobre o átomo é resultado de observações e experimentos realizados por cientistas ao longo do tempo. Os cientistas construíram e constroem o modelo do átomo, com base em alguns fenômenos que observam na natureza. Átomos são as menores partículas que podem existir e que mantém a identidade química de qualquer elemento que seja. Moléculas são grupos de átomos mantidos unidos para que formem uma unidade cuja identidade é diferente do átomo isolado. John Dalton (cientista inglês John Dalton (1766-1844)): Evidências Experimentais; A matéria é constituída de pequenas partículas esféricas maciças e indivisíveis denominadas átomos; Um conjunto de átomos com as mesmas massas e tamanhos apresenta as mesmas propriedades e constitui um elemento químico; Elementos químicos diferentes apresentam átomos com massas, tamanhos e propriedades diferentes; A combinação de átomos de elementos diferentes, numa proporção de números inteiros, origina substâncias deferentes; Numa reação química, os átomos não são criados e nem destruídos: são simplesmente rearranjados, originando novas substâncias. Modelo Atômico J. J. Thomson (1856-1940): • Eletricidade Cargas opostas se atraem. • 1887 Descoberta da primeira partícula (elétron). Os raios eram feixes de partículas carregadas negativamente, pois sofriam atração para o pólo positivo • O átomo não era indivisível. • 1904 Descoberta da segunda partícula (próton). Modelo Atômico “Pudim com passas” Ernest Rutherford (1871-1937): Elementos são radioativos e emitem radiação de alta energia em forma de partículas alfa, partículas beta e raios gama. Para comprovar essa Teoria ele realizou um experimento bem curioso Um fluxo de partículas alfa (α) é emitido pelo elemento radioativo Polônio (Po) (fonte de partículas alfa) em lâminas de ouro. Ele observou que as partículas alfa atravessavam a lâmina em linha reta, mas algumas se desviavam e se espalhavam. Em 1911, Rutherford esclareceu esse fato. Ele decifrou o que os resultados experimentais realmente significavam: 1. Na eletrosfera dos átomos de ouro existem espaços e algumas partículas atravessavam a lâmina passando por tais espaços; Modelo Atômico “Planetário” 2. As partículas alfa se desviavam porque colidiam com o núcleo dos átomos de ouro; 3. O núcleo é positivo, por isso repele as partículas alfa de carga positiva; 4. O núcleo é pequeno em relação ao átomo. Um átomo é composto por um pequeno núcleo carregado positivamente e rodeado por uma grande eletrosfera, que é uma região envolta do núcleo que contém elétrons. No núcleo está concentrada a carga positiva e a maior parte da massa do átomo. • 1932 Descoberta da terceira partícula (nêutrons). Admitiu a existência no núcleo, de partículas com massa semelhante à dos prótons, mas sem carga elétrica; Diminuía a repulsão entre os prótons, aumentando a estabilidade do núcleo. Tabela das partículas do átomo e suas características. Rutherford-Bohr (1885-1962): • Estudou os espectros de energia e propôs um novo modelo atômico: Postulados: Em um átomo são permitidas somente algumas órbitas circulares ao elétron, sendo que cada uma dessas órbitas o elétron apresenta energia constantes; Um elétron não pode assumir qualquer valor de energia, mas somente determinados valores que correspondem às órbitas permitidas, tendo assim, determinados níveis de energia ou camadas energéticas; Modelo Atômico Atual Um elétron quando localizado numa dessas órbitas não perde e nem ganha energia espontaneamente, assume um estado estacionário. Ex.: 6 C 12 - o elemento carbono apresenta: A=12 P=6 Z= 6 e= 6 n = 6 Número atômico (Z): é o número que indica a quantidade de prótons no núcleo de um átomo. z = p Número de massa (A): á a soma do número de prótons existentes no núcleo de um átomo. 99% de Carbono é 6 C 12 , mas existem outros com n= 7 e n=8 (1%), são os chamados de ISÓTOPOS. Isótopos são átomos de um mesmo elemento que apresentam o mesmo numero atômico e diferentes números de massa. Isóbaros são átomos de elementos distintos que apresentam o mesmo numero de massa e diferentes números atômicos Isótonos são átomos de elementos químicos distintos que apresentam diferentes números atômicos, diferentes números de massa e mesmo numero de nêutrons. Ex.: A= p= Z= e= n= Ex.: A= p= Z= e= n= Íons: Íons são variações dos átomos (neutros) com carga positiva (+) ou negativa (-). Íons com carga positiva são chamados de cátions e íons com carga negativa são chamados de ânions. Átomo neutro (sem carga): z=p=e Íon (com carga): z=p ≠ e Cátions carga + perde elétrons Ânions carga - ganha elétrons Ex.: A= p= Z= e= n= A= p= Z= e= n= Ex.: Isoeletrônicos : apresenta mesmo número de elétrons. Ex.: 9K + 16S 2- 18Ar 40 A= p= Z= e= n= A= p= Z= e= n= A= p= Z= e= n=
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