Estruturas dos átomos - 2012 [Modo de Compatibilidade]

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Profº Marcos Ubirajara
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Teorias antigas
� Tales de Mileto: Acreditava 
que tudo era formado por 
água.
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Teorias antigas (continuação)
� Anaximandro de Mileto: 
Acreditava que tudo era 
formado pelo ápeiron do 
qual se originavam os pares 
de opostos (fogo e água, 
quente e frio, etc)
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Teorias antigas (continuação)
� Anaxímenes de Mileto: Para 
este filósofo tudo era 
formado pelo ar.
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Teorias antigas (continuação)
� Heráclito de Éfeso: Para este, 
tudo era formado pelo fogo.
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Teorias antigas (continuação)
� Empédocles da Sicília: Para 
ele, tudo era formado pela 
junção de água, ar, fogo e 
terra, misturados pelo amor 
e separados pelo ódio.
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Teorias antigas (continuação)
� Aristóteles: Criou uma 
teoria onde relacionava os 
quatro elementos.
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Continuidade vs.
Descontinuidade
� Continuidade da matéria: Grupo que 
acreditava que a matéria era contínua, 
poderia ser dividida infinitamente.
� Defensores: Aristóteles de Estagira e 
Zenon de Elea.
� Descontinuidade da matéria: Estes 
filósofos acreditavam que a matéria teria 
um ponto final, a menor parte, o átomo 
(parte indivisível).
� Defensores:Demócrito de Abdera e 
Leucipo de Mileto.
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Teoria atômica de Dalton (1803)
O átomo é maciço e indivisível. Os 
principais pontos são:
� Toda matéria é formada de átomos;
� Os átomos são indivisíveis;
� Os átomos não se transformam uns nos outros;
� Os átomos não podem ser criados nem 
destruídos;
� Os elementos químicos são formados por 
átomos simples
� Os átomos de determinado elementos são 
idênticos entre si em tamanho, forma, massa e 
demais propriedades;
� Toda reação química consiste na união ou 
separação dos átomos;
� Átomos iguais entre si se repelem e átomos 
diferentes se atraem;
� Átomos compostos são formados a partir de 
elementos diferentes, em uma relação numérica 
simples.
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� Iniciou-se com a teoria atômica de Dalton, completando-se com os trabalhos de 
Cannizzaro. Os principais itens são:
� A matéria é formada de átomos;
� A matéria é formada por partículas de nominadas moléculas;
� A molécula é a menor porção de uma substância que ainda mantém as propriedades dessa 
substância;
� Os átomos não se alteram nas reações químicas.
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Teoria atômico-
molecular (séc. XIX)
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Descoberta do elétron (e-)
A descoberta do elétron contou com o uso da 
ampola de Crookes, como figura ao lado.
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Modelo atômico de Joseph John Thomson (1897)
� O modelo de Thomson foi proposto 
depois das descobertas dos raios 
catódicos (1875), raios canais (1886) e a 
descoberta da radioatividade, ele relata o 
seguinte: “o átomo é uma esfera de carga 
elétrica positiva, não maciça, incrustada 
de elétrons (negativos), de modo que sua 
carga elétrica total seja nula”.
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Modelo atômico de Philipp Eduard Anton Lénard (1903)
� Modelo atômico formado por pares de 
cargas positivas e negativas, aos quais 
chamou de “dinamidas”, esses pares de 
cargas ficariam em blocos flutuantes no 
espaço.
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Modelo atômico de Hantaro Nagaoka (1904)
� O átomo era constituído de um anel de 
elétrons ao redor do núcleo (centro 
muito denso), comparando-o ao planeta 
Saturno e seus anéis.
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� Experiência de Rutherford (Johannes Wilhelm Geiger e Ernest Marsden)
Conclusões:
� A maioria das partículas alfa atravessou sem desvios;
� Algumas partículas alfa sofreram pequenos desvios;
� Pouquíssimas partículas alfa sofreram grandes desvios.
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Modelo atômico de Ernest Rutherford (1911)
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Modelo atômico de Rutherford (continuação)
� Principais pontos deste modelo:
� O átomo contém imensos espaços vazios;
� No centro do átomo existe um núcleo 
muito pequeno e denso;
� O núcleo do átomo tem carga positiva;
� Para equilibrar essa carga positiva, 
existem elétrons ao redor do núcleo;
� O diâmetro do átomo está entre 10000 a 
100000 vezes maior que o diâmetro do 
núcleo.
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Modelo atômico de Niels Böhr (1913)
� Após o estudo do espectro da luz e da 
teoria quântica Böhr enunciou seu 
modelo. Os postulados de Böhr são:
� O elétron move-se em órbitas circulares 
em torna de um núcleo atômico central;
� Quando um elétron recebe energia ele 
“pula” para uma órbita mais externa, 
com energia maior;
� Após retornar à sua órbita natural o 
elétron libera a energia recebida na 
forma de fótons (quantum de energia)
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�
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Modelo atômico de Arnold Sommerfeld (1915)
� Cada nível de energia n está dividido em 
n subníveis, correspondentes a uma 
órbita circular e a (n – 1) órbitas elípticas 
de diferentes excentricidades.
� Obs.: O núcleo do átomo ocupa um dos 
focos da elipse.
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� Princípio da dualidade ou de De Broglie (1924): ora o elétron se 
comporta como partícula, ora se comporta como onda 
eletromagnética.
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Modelo atômico de Erwin Schrödinger (modelo atual)(1926)
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� Princípio da incerteza ou de Werner Karl Heisenberg (1927): não é possível determinar, ao 
mesmo tempo, a posição e a velocidade do elétron.
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Modelo atômico de Schördinger (continuação)
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Localização Partícula Massa (kg) Massa (u) 
(repouso)
Massa relativa Carga (C) Carga relativa 
(uec)
Núcleo Próton (p+) 1,6726.10-27 1,00728 1 +1,60.10-19 +1
Nêutron (n0) 1,6749.10-27 1,00866 1 0 0
Eletrosfera Elétron (e-) 9,1095.10-31 5,48579.10-4 1/1836 -1,60.10-19 -1
Dimensões e localização das partículas
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Relações interatômicas
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 Z A p+ n0 e- 
isótoPos = ≠ = ≠ = 
IsóbAros ≠ = ≠ ≠ ≠ 
isótoNos ≠ ≠ ≠ = ≠ 
isoeELETRÔNicos Átomos ou íons com o mesmo número de elétrons 
 
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�
Diagrama de Linus Pauling
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� Obss.:
� Princípio da exclusão de Wolfgang Pauli;
� Regra de Friedrich Hermann Hund
Nível (n) 
K = 1 1s2 
L = 2 2s2 2p6 
M = 3 3s2 3p6 3d10 
N = 4 4s2 4p6 4d10 4f14 
O = 5 5s2 5p6 5d10 5f14 5g18 
P = 6 6s2 6p6 6d10 6f14 6g18 6h22 
Q = 7 7s2 7p6 7d10 7f14 7g18 7h22 7i26 
R = 8 8s2 8p6 8d10 8f14 8g18 8h22 8i26 8j30 
 
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�
� Número quântico principal (n): indica o nível de energia.
� Equação de Rydberg: 2n2 (número máxime de elétrons em um nível)
� Número quântico secundário ou azimutal (l): indica o subnível de 
energia do elétron.
� Número quântico magnético (m) ou (ml): indica o orbital do elétron e a 
orientação desse orbital no espaço.
� Número quântico de spin (s) ou (ms): indica o spin do elétron, isto é, o 
movimento de rotação do elétron em torno de seu eixo.
Números quânticos
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Exercícios
1)(FESP) No núcleo encontram-se:
a) Somente elétrons.
b) Somente prótons.
c) Somente nêutrons.
d) Prótons e nêutrons.
e) Prótons e elétrons.
Resolução:
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2)(UFPA) A realização de experiências 
com descargas elétricas em tubo de 
vidro fechado contendo gás a baixa 
pressão produz os raios catódicos.
Esses raios são constituídos por um 
feixe de:
a) Nêutrons
b) partículas α
c) raios X
d) Prótons
e) elétrons
Resolução:
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3)(UERJ) Ao comprar as partículas 
elementares sugeridas pela Associação 
de Físicos Nucleares (anunciada a 
seguir), adquiri-se o material necessário 
para a construçãode um isótopo do:
a) Lítio
b) Boro
c) Hélio
d) Berílio
e) hidrogênio
Resolução:
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4)(ITA – SP) Dada a afirmação: “O 
número de massa de um núcleo de 
um certo elemento é igual ao 
número de nêutrons desse núcleo 
mais o número de elétrons na 
eletrosfera do átomo eletricamente 
neutro desse elemento”, indique se 
ela está certa ou errada e por quê. A 
expressão “eletricamente neutro” 
usada na afirmação é necessária ou 
não? Por quê?
Resolução:
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5) (ACAFE – SC) Sabe-se que o diâmetro do 
átomo é da ordem de 10-13 Ǻ, e o do 
núcleo, entre 10-12 e 10-13 Ǻ. Portanto, o 
átomo é de ______________________ 
vezes maior que o seu próprio núcleo. 
Este fato foi comprovado 
experimentalmente por 
________________ .
a) 1000000 a 100000 – Bohr
b) 10000 a 100000 – Rutherford
c) 10000 a 100000 – Thomson
d) 1000 a 10000 – Dalton
e) 100 a 10000 – Sommerfeld
Resolução:
17/03/2012 29
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� 6) (UFPE) Ao longo da história da ciência, 
diversos modelos atômicos foram propostos até 
chegarmos ao modelo atual. Com relação ao 
modelo atômico de Rutherford, podemos 
afirmar que:
� I – II
� 0 – 0 Foi baseado em experimentos com 
eletrólise de soluções de sais de ouro.
� 1 – 1 É um modelo nuclear que mostra o fato de 
a matéria ter sua massa concentrada em um 
pequeno núcleo.
� 2 – 2 É um modelo que apresenta a matéria 
como sendo constituída por elétrons em contato 
direto com prótons.
� 3 – 3 Não dá qualquer informação sobre a 
existência de nêutrons.
� 4 – 4 Foi deduzido a partir de experimentos de 
bombardeio de finas lâminas de metal por 
partículas a.
Resolução:
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7)(ITA-SP) Com relação às duas 
configurações do mesmo átomo:
I. 1s2 2s2 2p6 3s1
II. 1s2 2s2 2p6 6s1
Identifique a alternativa falsa:
a) É necessário fornecer energia para passar 
de I para II.
b) A passagem de II para I emite radiação 
eletromagnética.
c) I representa a configuração eletrônica de 
um átomo de sódio não excitado.
d) A energia de ionização de II é menor que 
a de I.
e) I e II representam eletrosferas de 
elementos diferentes.
Resolução:
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8) Na experiência de espalhamento de partículas alfa, conhecida 
como “experiência de Rutherford”, um feixe de partículas 
alfa foi dirigido contra uma lâmina finíssima de ouro, e 
os experimentadores (Gelger e Marsden) observaram que 
um grande número dessas partículas atravessava a 
lâmina sem sofrer desvios, mas que um pequeno número 
sofria desvios muito acentuados. Esse resultado levou 
Rutherford a modificar o modelo atômico de Thomson, 
propondo a existência de um núcleo de carga positiva, de 
tamanho reduzido e com, praticamente, toda a massa do 
átomo.
Assinale a alternativa que apresenta o resultado que era 
previsto para o experimento de acordo com o modelo de 
Thomson.
a) A maioria das partículas atravessaria a lâmina de ouro 
sem sofrer desvios e um pequeno número sofreria 
desvios muito pequenos.
b) A maioria das partículas sofreria grandes desvios ao 
atravessar a lâmina.
c) A totalidade das partículas atravessaria a lâmina de ouro 
sem sofrer nenhum desvio.
d) A totalidade das partículas ricochetearia ao se chocar 
contra a lâmina de ouro, sem conseguir atravessá-la.
Resolução:
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9) (UFPA) O modelo probabilístico utilizado 
para o problema velocidade – posição do 
elétron é uma conseqüência do princípio 
de:
a) Böhr
b) Aufbau
c) De Broglie
d) Heisenberg
e) Pauli
Resolução:
17/03/2012 33
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10) (UFSC) Os átomos do elemento químico 
oxigênio, no estado fundamental, devem 
possuir:
� 01. Elétrons.
� 02. Prótons.
� 04. Moléculas.
� 08. Nêutrons.
� 16. Partículas sem carga elétrica.
� 32. Partículas com carga elétrica.
� 64. Íons.
Resolução:
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11)(ITA – SP) Considerando a experiência de 
Rutherford, assinale a alternativa falsa:
a) A experiência constituiu em bombardear 
películas metálicas delgadas com 
partículas alfa.
b) Algumas partículas alfa foram desviadas 
do seu trajeto devido à repulsão exercida 
pelo núcleo positivo do metal.
c) Observando o espectro de difração das 
partículas alfa, Rutherford concluiu que 
o átomo tem densidade uniforme.
d) Essa experiência permitiu descobrir o 
núcleo atômico e seu tamanho relativo.
e) Rutherford sabia antecipadamente que 
as partículas alfa eram carregadas 
positivamente.
Resolução:
17/03/2012 35
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12)(UM – SP) O número quântico secundário 
representa:
a) a distância do elétron ao núcleo
b) o sentido de rotação do elétron
c) a forma do orbital
d) a orientação do orbital no espaço
e) a velocidade do elétron
Resolução:
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� Holandês está no Guinness por colecionar mais de 6 mil sacos de vômito de empresas 
aéreas;
� Musica alta deixa bebida mais gostosa, diz estudo ingles. Segundo cientistas, e por isso 
que as pessoas bebem mais em festas;
� Controlar a vontade de urinar leva a melhores decisões, diz estudo holandês;
� Escrever todo dia pode fazer você perder, em media 1,5 kg segundo pesquisadores;
� Pub inglês vende cerveja canina sabor carne para criar ambiente agradável aos pets dos 
clientes.
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