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Estrutura Atômica da Matéria I
Profª: Tamyris Cunha
tamyris.cunha@ifmg.edu.br
Química Geral
Aula 2 
Evolução dos 
Modelos Atômicos
2
Modelos
Thomson
Rutherford
Böhr
Dalton
Quântico
ou Orbital
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Estrutura Atômica da Matéria
✓ O que são átomos?
 Para os pensadores gregos Leucipo (séc. V a.C.) e
Demócrito (460-370 a.C.), cada uma das partículas minúsculas
são eternas e indivisíveis. Elas se combinam e desagregam
movidas por forças mecânicas da natureza.
 É a menor quantidade de uma substância simples que tem
as propriedades químicas do elemento e que permanece
inalterada em uma transformação química.
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✓ Lei da Conservação da Massa: em reações químicas não
ocorrem perdas ou ganhos mensuráveis de massa. A massa é
conservada.
✓ Lei das Proporções Definidas: os elementos, em um dado
composto, estão sempre combinados na mesma proporção de
massa.
✓ John Dalton (1766 – 1844): de maneira empírica,
estabeleceu sua teoria atômica por meio de alguns postulados.
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• A matéria é constituída por pequenas partículas denominadas átomos.
Modelo Atômico de J. Dalton (1766 – 1844) – 1807
• Os átomos são indestrutíveis. Em reações químicas, os átomos mudam
suas posições relativas, mas permanecem inalterados.
• As massas e outras propriedades dos átomos de um dado elemento
(substância simples) são todas iguais.
• As massas e outras propriedades dos átomos de elementos diferentes
são diferentes.
• Quando átomos de elementos diferentes combinam-se para formar
compostos, são formadas novas partículas mais complexas. Em um
dado composto, no entanto, os átomos constituintes estão sempre
presentes em quantidades com a mesma razão numérica.
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Modelo Atômico de J. Dalton (1766 – 1844) – 1807
• Indivisível
• Indestrutível
• Maciço
• Átomos do mesmo elemento
iguais entre si
Menor unidade de todos os materiais 
são átomos, esferas que possuem 
as características de:
Falhas no modelo:
• Não explica os isótopos
• Não explica os fenômenos elétricos
Átomos de H + átomos de O =
Moléculas de água (H2O)
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Modelo Atômico de J. J. Thomson (1856 – 1940) – 1897
 Raios Catódicos (Tubo de Crookes)
✓ Diferentes metais foram usados na construção do cátodo e
ânodo, e os resultados sempre eram os mesmos.
ELÉTRONS (divisibilidade do átomo)
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✓ J. J. Thomson atribuiu que os raios catódicos eram constituídos por
partículas carregadas e que possuíam massa.
✓ Determinou a relação carga/massa para o elétron: 1,76  108 C/g.
 Experimento de J. J. Thomson
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• Massa positiva com cargas
negativas incrustadas
• Explica corrente elétrica
• Continua maciço
• Átomos do mesmo elemento
ainda iguais entre si
❖ Não explicava a estabilidade 
eletrostática do átomo. 
❖ Não explica os isótopos.
Modelo Atômico de J. J. Thomson (1856 – 1940) – 1897
Falhas no modelo:
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 Experimento de R. A. Millikan (Gota de Óleo)
➢ R. A. Millikan (1868 - 1953) determinou a carga associada ao
elétron, realizando o “experimento da gota de óleo”.
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✓ Representação do Modelo de J. J. Thomson
Carga do e- = 1,60 × 10-19 C
Massa do e- = 9,11 × 10-31 kg
✓ Prêmio Nobel de Física - 1906 “em reconhecimento dos grandes méritos de suas investigações
teóricas e experimentais sobre a condução de eletricidade por gases”
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❖Modificações no experimento dos raios catódicos
❖ Descoberta da existência do próton (partícula com
carga positiva)
❖Massa do próton = 1836 vezes a massa do elétron
Descoberta do Próton
Eugene Goldstein - 1886
Novo Modelo Era Necessário!!
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Radioatividade
✓ H. Becquerel (1896) descobriu que o urânio (blenda resinosa) emitia
radiação espontaneamente.
✓ Marie Curie conduziu estudos sobre essa radiação. Foram
identificados três tipos de radiação:  (alfa), β (beta) e  (gama) que
diferem quanto ao comportamento em um campo magnético.
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 Experimento de E. Rutherford (H. Geiger & E. Marsden)
15
 Experimento de E. Rutherford (H. Geiger & E. Marsden)
16
❖ O átomo não é maciço, apresentando mais espaço vazio do que
preenchido;
❖ A maior parte da massa do átomo se encontra em uma pequena
região central (que chamaremos de núcleo) dotada de carga
positiva, onde estão os prótons (as partículas alfa — de carga
positiva — que chegassem próximo ao núcleo — também positivo —
eram desviadas pela repulsão elétrica);
❖ Na região ao redor do núcleo (que chamaremos de eletrosfera)
estão os elétrons, muito mais leves (1.836 vezes) que os prótons;
 Modelo de Rutherford
❖ A contagem do número de
partículas que atravessavam e que
eram desviadas, repelidas pela
carga positiva do núcleo, permitiu
fazer uma estimativa de que o raio
de um átomo de ouro (núcleo e
eletrosfera) é cerca de dez mil a
cem mil vezes maior que o raio do
núcleo.
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 Modelo de Rutherford
❖O modelo proposto por Rutherford também
não explicava a estabilidade do átomo uma
vez que, de acordo com a eletrodinâmica
clássica, partículas carregadas em movimento
emitem radiação e, portanto, o elétron deveria
colapsar no núcleo.
Falhas no modelo:
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Partícula Símbolo Carga* Massa / kg
Elétron e- -1 9,109 × 10-31
Próton p+ +1 1,673 × 10-27
Nêutron n 0 1,675 × 10-27
Quadro 1. Propriedades das partículas subatômicas.
*As cargas são dadas como múltiplos da carga de um próton, que vale nas
unidades do SI 1,602 × 10-19 C.
18
James Chadwick -1932
Descoberta do Nêutron
19
Representação do Átomo
X
A
Z
A = número de massa = N° de prótons + N° de nêutrons. 
Z = número atômico = N° de prótons. 
X = elemento (átomo).
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Isótopos
Átomos do mesmo elemento com diferentes número de massa (A). 
Razão entre 35Cl e 37Cl = 3,14 para 1,00 (75,8% para 24,2%)
Massa atômica = média ponderada de todos os isótopos
Para o cloro: 
𝑀 =
3,14 × 35 + 1,00 × 37
(3,14 + 1,00)
= 35,45
21
22
22
❖Anos 1803 – Modelo de Dalton
❖Anos 1890 - Thomson demonstrou a existência dos elétrons.
❖1897 - Eugene Goldstein demonstrou a existência dos próton.
❖1914-1920 - Rutherford propôs, o modelo com núcleo e
eletrosfera .
❖1932 – Chadwick descobriu os nêutrons no núcleo.
❖A massa do elétron é desprezível em comparação com a
massa dos prótons e nêutrons.
❖O átomo é neutro, pois o ‘número de prótons = número de
elétrons’
Evolução do Conceito de Átomo
Descrição Clássica do Átomo
 Dilema sobre a estabilidade do átomo
1ª Possibilidade: O elétron está parado
A atração entre elétron e próton 
provocaria a movimentação do 
elétron em direção ao núcleo, o 
que aconteceria em uma 
pequena fração de segundos
+
núcleo 
r
-
elétron
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Descrição Clássica do Átomo
 Dilema sobre a estabilidade do átomo
2ª Possibilidade: O elétron está em movimento
Uma partícula carregada quando 
experimente uma mudança de direção 
de seu movimento, esta emite energia 
radiante, ou seja, o elétron perderia 
energia radiante continuamente e 
espiralaria para o núcleo 
+
núcleo 
r
-
elétron
24
25
✓ Conceitos Importantes sobre Ondas
0
amplitude 
positiva
amplitude 
negativa
-a
+a

 Amplitude: desvio do nível médio.
 Comprimento de onda (): distância entre dois máximos sucessivos.(nm)
 Frequência () : número de ciclos por unidade de tempo (s-1)
25
Velocidade da luz (c) : 3,00 x 108 m/s
𝝂 =
𝒄
𝝀
26
Radiação Eletromagnética (é o produto de campos 
magnéticos e elétricos oscilantes).
27
Espectro Eletromagnético 
28
 Energia Quantizada e Fótons
✓ Radiação de Corpo Negro (Max Planck)
✓ Quando um objeto é aquecido, ele brilha com maior intensidade
(incandescência),e a cor da luz emitida passa sucessivamente do vermelho
ao laranja e ao amarelo, até chegar ao branco.
 T →  E = h 
h = 6,626 x 10-34 J s
Constante de Planck
E = energia (J)
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 Efeito Fotoelétrico (Einstein)
1. Nenhum elétron é ejetado até que a radiação
tenha frequência acima de um determinado
valor (limiar fotoelétrico), característico do
metal.
2. Os elétrons são ejetados imediatamente, por
menor que seja a intensidade da radiação.
3. A energia cinética dos elétrons ejetados
aumenta linearmente com a frequência da
radiação incidente.
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 Efeito Fotoelétrico (Einstein)
•Observações:
• Radiação consegue arrancar elétrons – denominados
fotoelétrons
• Existe um limite máximo de comprimento de onda
• Abaixo deste comprimento de onda não se retiram elétrons
• Acima deste arranca-se elétrons
• Quanto maior a energia da radiação maior a velocidade do elétron
• Com radiação menos energética não adianta aumentar a
potência da fonte, não se arrancam elétrons
• Com radiação mais energética e maior potência mais
elétrons são removidos por unidade de tempo.
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 Efeito Fotoelétrico (Einstein)
Conclusão de Einstein:
• A luz se comporta como um pacote de energia
• Dualidade onda-partícula (não conseguiu explicar)
• Fenômenos de difração e reflexão → comporta como onda
• Efeito fotoelétrico → comporta como partícula: o fóton
• Cada fóton é um pacote de energia (𝐸 = ℎ𝜐)
• Fenômenos de absorção de energia são QUANTIZADOS
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Questão 01. Bolhas de sabão são coloridas porque elas refletem luz com
comprimentos de onda iguais às espessuras das paredes da bolha.
Determine a energia da radiação que é refletida por uma bolha de sabão
de 600 nm de espessura.
✓ Exercitando seus conhecimentos...
Velocidade da luz (c) : 3,00 x 108 m/s
Constante de Planck h = 6,626 x 10-34 J s
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Questão 01. Bolhas de sabão são coloridas porque elas refletem luz com
comprimentos de onda iguais às espessuras das paredes da bolha.
Determine a energia da radiação que é refletida por uma bolha de sabão
de 600 nm de espessura.
✓ Exercitando seus conhecimentos...
Resposta: E = 3,31 x 10-19 J 
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 Espectro Contínuo
✓ Quando a luz branca atravessa um prisma, obtém-se um espectro
contínuo de luz.
Espectro de emissão de linhas do átomo de hidrogênio
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Poucas raias e discretas → Indício de processo QUANTIZADO
36
37
• Combinação das 
observações da emissão 
do Hidrogênio e efeito 
fotoelétrico.
• Eabsorvida = Eemitida
• Energia é Quantizada
• Nem todas as órbitas são 
permitidas
✓ Postulados para o Modelo de N. Bohr (1885 – 1962)
Ep
0
Órbita 1
Órbita 2
Órbita 3
Órbita 4
Órbita 5Fora do átomo
Órbita 6
Órbita ꝏ
• Sistema planetário aprimorado
• Órbitas bem definidas
• Define-se energia no infinito (elétron muito longe do núcleo) = 0
• Energia potencial decresce com a aproximação do núcleo
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✓ O elétron em um átomo de hidrogênio se desloca ao redor do núcleo do
átomo em uma órbita circular.
✓ A energia do elétron em uma determinada órbita é proporcional à sua
distância até o núcleo.
✓ São permitidas somente órbitas com determinadas energias (a energia do
elétron em um átomo é quantizada).
✓ Postulados para o Modelo de N. Bohr
En = -RH ( )
1
n2
n (número quântico principal) = 1,2,3,…
RH (constant de Rydberg) = 2,18 x 10
-18J
1 eV = 1,60218 x10-19 J
39
39
fóton emitido
fóton emitido
fóton absorvido
fóton absorvido
 Absorção e Emissão de Fótons
TRANSIÇÃO ELETRÔNICA
Efóton = DE = Ef - Ei
Ef = -RH ( )
1
n2f
Ei = -RH ( )
1
n2i
i f
DE = RH( )
1
n2
1
n2
nf = 1
ni = 2
nf = 1
ni = 3
nf = 2
ni = 3
40
41
✓ O modelo de Bohr explica o padrão simples de linhas vistas no espectro
do hidrogênio.






−=−=
2222
0
4 1
ou 
8 n
RE
hn
em
E H
e
total 
42
✓ Bohr, ao usar a mecânica clássica, simplesmente ignorando a teoria de
Maxwell e fazendo uma única nova suposição (a quantização do momento
angular do elétron), foi capaz de deduzir o espectro do átomo de
hidrogênio.
✓ Bohr, ao deduzir o valor da constante de Rydberg, um parâmetro
determinado experimentalmente, mostrou à comunidade científica que
novas ideias sobre a natureza eram fundamentais para entender os átomos
e as moléculas.
✓ LIMITAÇÃO: a teoria de Bohr se aplica apenas ao átomo de hidrogênio
e/ou átomos hidrogenóides.






−=−=
2
2
222
0
42 1
ou 
8 n
RZE
hn
emZ
E H
e
total 
 Considerações
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1. Considerando o átomo de hidrogênio, calcule a variação de energia
quando um elétron decai da 5ª órbita de Bohr para o estado
fundamental. Indique em qual região do espectro eletromagnético está
localizada essa radiação.
✓ Exercitando seus conhecimentos...
RH (constant de Rydberg) = 2,18 x 10
-18J
Velocidade da luz (c) : 3,00 x 108 m/s
Constante de Planck h = 6,626 x 10-34 J s
i f
DE = RH( )
1
n2
1
n2
DE = h 
𝝂 =
𝒄
𝝀
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2. Considerando o íon hidrogenóide Na10+, calcule a variação de energia
quando um elétron decai da 5ª órbita de Bohr para o estado fundamental.
RH (constant de Rydberg) = 2,18 x 10
-18J
Velocidade da luz (c) : 3,00 x 108 m/s
Constante de Planck h = 6,626 x 10-34 J s
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1. Considerando o átomo de hidrogênio, calcule a variação de energia
quando um elétron decai da 5ª órbita de Bohr para o estado
fundamental. Indique em qual região do espectro eletromagnético está
localizada essa radiação.
2. Considerando o íon hidrogenóide Na10+, calcule a variação de energia
quando um elétron decai da 5ª órbita de Bohr para o estado fundamental.
 Revisando Conceitos...
Resposta: λ = 9,50 x 10-8 m ou 95,0 nm 
Resposta: λ = 7,84 x 10-10 m ou 0,78 nm 
46
https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/templateimg.php?s=opt_fo
toefekt&l=pt
 Links de Animações Mostradas em Sala...
https://www.visionlearning.com/library/animations/Bohrs_Atom/B
ohrs_Atom.html