Estrutura Atômica e Radiação Eletromagnética

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Profa Jaqueline D. Senra
Depto de Química Geral e Inorgânica – IQ/UERJ
jdsenra@gmail.com
jaqueline.senra@uerj.br
Química Geral
ESTRUTURA ATÔMICA
Primeiro modelo atômico:
Dalton (1803) 
 Toda matéria é composta de partículas fundamentais, 
os átomos;
 Compostos químicos são formados de átomos de 
dois ou mais elementos em uma razão fixa.
- Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem
ser criados nem destruídos.
- Os elementos são caracterizados por seus átomos; 
- Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos
os aspectos;
- Átomos de diferentes elementos tem diferentes propriedades;
Experimentos com tubos de descarga de gás
J.J.Thomson
• Tubo de raios catódicos 
Tubo de raios catódicos (1850) 
A baixas pressões de gás, 
verifica-se que um raio
deixa o catodo e viaja para
o anodo
Incandescência observada
nos pontos A, B e C e no 
gás residual do tubo
J.J.Thomson (1887) 
 Partículas constituintes do raio catódico são carregadas
negativamente;
 São independentes do material do catodo e sempre tem as 
mesmas propriedades;
 Logo estão presentes em toda a matéria;
 Cálculo da razão carga/massa dos raios catódicos (elétrons):
-1,76 x 108C/g
(Observações e Conclusões)
Experimento de Millikan (1908) 
Incidência 
de 
raios X
 Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo;
 Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo;
 Aplica-se uma diferença de potencial de forma a “frear” o 
movimento das gotas de óleo;
 Determinação da carga nas gotículasMúltiplos de 1,6 x 10-19 C;
 Logo, cada elétron carregava 1,6 x 10-19 C;
 Pela sua razão carga/massa, calcula-se que a massa do 
elétron é 9,1 x 10-31 kg.
Observações e Conclusões
Tubo de Raio Canal (1886)
 
 Raio canal  Composto por partículas carregadas
positivamente;
 Tais partículas não eram todas iguais, pois possuem diferentes
cargasMúltiplos de 1,6 x 10-19 C;
 CONCLUSÃO: Em tubos de raio catódico e de raio canal, os
elétrons deixam o catodo em direção ao anodo e colidem com 
as moléculas de gás no tubo, o que as deixa com carga positiva;
 Logo, moléculas e átomos consistem de partículas positivas e 
negativas.
Observações e Conclusões
Modelo atômico de Thomson (1898)
Experimento de Rutherford, Geiger e 
Marsden(1911) 
E. Rutherford
 Desvios pequenos -> O átomo de Thomson explica;
 Distribuição difusa de massa -> Partícula alfa não é 
influenciada por baixas concentrações de cargas
positivas/negativas;
 Desvios grandes -> Partículas alfa que passam próximas ao
núcleo são fortemente repelidas pela carga nuclear.
Modelo atômico de Rutherford 
(1911) 
 Um núcleo minúsculo compreendendo toda a carga positiva e toda a 
massa do átomo;
 Região extranuclear, onde estão distribuídos os elétrons.
 1914 – Rutherford
 Descreve partícula nuclear com massa maior, porém
com carga igual (em módulo) ao do elétron Próton
 1932 – J. Chadwick
 Partícula com a mesma massa que o próton mas sem
carga Nêutron
Partícula Símbolo Massa (u) Localização Carga
elétron 5.48579903(10-4) orbital -1
proton 1.007276470 núcleo +1
nêutron 1.008664904 núcleo 0
-0
1 eou e
Hou 11
1
1 p
01
0 nou n
XAZ
As órbitas de Rutherford
Dilema do átomo estável
• O elétron está parado: 
– A atração elétron-núcleo faria o elétron colidir 
com o núcleo;
• O elétron está em movimento nas órbitas:
– Movimento acelerado leva a mudança de 
órbita do elétron devido a emissão de luz; 
– Trajetória em espiral também levaria a colisão 
do elétron com o núcleo.
Transferência de energia sob a forma de radiação
Radiação luminosa transporta energia através do espaço por 
meio de ondas
Propriedades das ondas
Comprimento de onda () é a distância entre pontos idênticos de ondas
sucessivas; 
Amplitude é a distância vertical entre a linha do meio da onda ao pico.
Frequência () é o número de ondas que passa em um ponto
particular em 1 segundo (Hz = 1 ciclo/s).
A velocidade (c) da onda =  x 
comprimento de onda
Maxwell (1873) propôs que a luz visível consiste de 
ondas eletromagnéticas
Radiação eletromagnética
é a emissão e transmissão
de energia sob a forma de
ondas eletromagnéticas
Velocidade da luz (c) no vácuo = 3,00 x 108 m/s
Relação fundamental da radiação eletromagnética:
 x c
Componente do campo elétrico
Componente do campo 
magnético
Espectro eletromagnético
Espectro da luz branca
Espectroscopia: todo processo que envolve transmissão, 
absorção ou reflexão de radiação a partir de uma amostra.