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08/08/2017 1 AULA 1 Eng. Elétrica Disciplina: Materiais Elétricos Professor: RASIA, Geison Luís Base tecnológica MODELOS ATÔMICOS MODELOS ATÔMICOS • Por volta de 400 a.C., surgiram os primeiros conceitos teóricos da Química. • Demócrito e Leucipo afirmavam que a matéria constituída por minúsculas partículas indivisíveis, às quais deram o nome de ÁTOMOS. (recusaram...) • Por volta de 1650 d.C. o conceito de átomo foi novamente proposto por Pierre Cassendi, filósofo francês. • O conceito de "Teoria atômica" veio a surgir após a primeira ideia científica de átomo, proposta por John Dalton (1808). Contexto histórico 08/08/2017 2 MODELOS ATÔMICOS • Os modelos atômicos são, portanto teorias fundamentadas na experimentação. • São explicações para mostrar o porquê de um determinado fenômeno. • Cada um dos modelos possui uma aplicabilidade nos estudos científicos; Diferentes modelos MODELOS ATÔMICOS • Existem 6 modelos atômicos fundamentais: 1. Modelo Atômico de Dalton 2. Modelo Atômico de Thomson 3. Modelo Atômico Clássico 4. Modelo Atômico de Rutherford 5. Modelo Atômico Rutherford-Bohr (teoria quântica) 6. Modelo Atômico de Sommerfeld Diferentes modelos 08/08/2017 3 MODELOS ATÔMICOS 1. Toda matéria é composta por minúsculas partículas chamadas átomos”. 2. “Os átomos de um determinado elemento são idênticos em massa e apresentam as mesmas propriedades químicas”. 3. “Átomos de diferentes elementos apresentam massa e propriedades diferentes”. 4. “Átomos são permanentes e indivisíveis, não podendo ser criados e nem destruídos”. 5. “As reações químicas correspondem a uma reorganização de átomos”. 6. “Os compostos são formados pela combinação de átomos de elementos diferentes em proporções fixas”. Modelo atômico de Dalton MODELOS ATÔMICOS Modelo Modelo Atômico de Thomson • O gás no interior de tubos de vidro rarefeitos denominadas Ampola de Crookes, nos quais se realizavam descargas elétricas sob diferentes campos elétricos e magnéticos. • concluiu-se que os elétrons (raios catódicos) deveriam ser constituintes de todo tipo de matéria pois observou que a relação carga/massa do elétron era a mesma para qualquer gás empregado 08/08/2017 4 MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico de Thomson • “pudim de passas". • o átomo seria um aglomerado composto de uma parte de partículas positivas pesadas (prótons) e de partículas negativas (elétrons), mais leves. • O gás no interior de tubos de vidro rarefeitos denominadas Ampola de Crookes, nos quais se realizavam descargas elétricas sob diferentes campos elétricos e magnéticos. MODELOS ATÔMICOS Modelos Atômico de Rutherford • maioria das partículas a atravessavam a lâmina de ouro sem sofrer desvio em sua trajetória (logo, há uma grande região de vazio, que passou a se chamar eletrosfera); • algumas partículas sofriam desvio em sua trajetória: haveria uma repulsão das cargas positivas (partículas a) com uma região pequena também positiva (núcleo). • um número muito pequeno de partículas batiam na lâmina e voltavam (portanto, a região central é pequena e densa, sendo composta portanto, por prótons). 08/08/2017 5 MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico de Rutherford MODELOS ATÔMICOS • A partícula conhecida como nêutron foi isolada em 1932 por Chadwick. • Sua existência já tinha sido prevista por Rutherford. Modelo atômico clássico 08/08/2017 6 MODELOS ATÔMICOS Modelo atômico clássico Fonte: https://physics.nist.gov/cuu/Constants/index.html MODELOS ATÔMICOS Modelo atômico clássico 08/08/2017 7 MODELOS ATÔMICOS Modelo atômico clássico NÃO É A MASSA (kg)!! É A MEDIA PONDERADA DOS ISÓTOPOS MODELOS ATÔMICOS • Modelo proposto por Rutherford foi aperfeiçoado por Bohr. • Baseando-se nos estudos feitos em relação ao espectro do átomo de hidrogênio e na teoria proposta por Planck em 1900 (Teoria Quântica). • a energia não é emitida em forma contínua, mas em ”pacotes”, denominados “quanta (quantum)” de energia. Modelo Atômico Rutherford-Bohr 08/08/2017 8 MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico Rutherford-Bohr POSTULADOS: i. Na eletrosfera, os elétrons descrevem sempre órbitas circulares ao redor do núcleo, chamadas de camadas ou níveis de energia MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico Rutherford-Bohr POSTULADOS: ii. Cada camada ocupada por um elétron possui um valor determinado de energia (estado estacionário). 08/08/2017 9 MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico Rutherford-Bohr POSTULADOS: iii. Os elétrons só podem ocupar os níveis que tenham uma determinada quantidade de energia, não sendo possível ocupar estados intermediários L= 𝑛. → 𝑛. , . . [N.m = J] n= 1,2,3,... MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico Rutherford-Bohr POSTULADOS: iv. Ao saltar de um nível para outro mais externo, os elétrons absorvem uma quantidade definida de energia 08/08/2017 10 MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico Rutherford-Bohr POSTULADOS: v. Ao retornar ao nível mais interno, o elétron emite um quantum de energia (igual ao absorvido em intensidade), na forma de luz de cor definida ou outra radiação eletromagnética (fóton). MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico Rutherford-Bohr 08/08/2017 11 MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico Rutherford-Bohr Distribuição de PAULING SUBCAMADAS s: cabe 2 elétrons p: : cabe 6 elétrons d: cabe 10 elétrons f: cabe 14 elétrons MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico Rutherford-Bohr ARGÔNIO – Ar Z=18 s: cabe 2 elétrons p: : cabe 6 elétrons 08/08/2017 12 MODELOS ATÔMICOS ENERGIA - Modelo Atômico Rutherford-Bohr L= 𝑛. → 𝑛. , . . [N.m = J] n= 1,2,3,... MODELOS ATÔMICOS Exercícios 1) Faça a distribuição atômica de Pauling para o átomo de Cobre e responda as questões: 08/08/2017 13 MODELOS ATÔMICOS continuação do exercício 1... a) Qual o numero do elétrons no subnível mais energético? Resposta: é o último a ser preenchido, no caso 4s b) Qual o numero de elétrons no subnível mais externo? Resposta: Na camada ‘N’ em 4s tem 1 elétron (valência) MODELOS ATÔMICOS Exercícios 2) Faça a distribuição atômica de Pauling para o átomo de Silício e responda as questões: 08/08/2017 14 MODELOS ATÔMICOS continuação do exercício 2... a) Qual o numero do elétrons no subnível mais energético? Resposta: é o último a ser preenchido, no caso 3p b) Qual o numero de elétrons no subnível mais externo? Resposta: Na 3ª camada (M) tem 4 elétrons de valência MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico de Sommerfeld • Ao tentar replicar a teoria nos elementos que possuíam mais elétrons, encontraram discrepâncias entre o postulado teórico e a realidade obtida nos espectros de emissão. • Aplica-se a átomos diferentes do Hidrogênio, o qual foi a base de estudos de Bohr e Rutherford 08/08/2017 15 MODELOS ATÔMICOS Modelo Atômico de Sommerfeld • Uma órbita era circular (s) e as demais, elípticas • Utiliza a Teoria da Relatividade Restrita (Einstein) para explicar outros fenômenos do átomo de Hidrogênio. RESUMO MODELOS ATÔMICOS 08/08/2017 16 REVISÃO REVISÃO 08/08/2017 17 REVISÃO REVISÃO
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