capítulo 04 - classificação e estrutura dos materiais

Capítulo 04:

4.1 – A evolução dos modelos atômicos

Modelos atômicos

• Retomemos o modelo de Dalton:- O átomo é a menor porção da matéria, e são esferas

maciças e indivisíveis- Foi o modelo adotado e aceito pela comunidade

científica durante quase todo o séc. XIX- Ainda é muito usado para representar estruturas

moleculares e sua distribuição espacial

• Mas o modelo de Dalton não conseguia explicar satisfatoriamente todos os fenômenos naturais

Modelos atômicos

• Tales de Mileto (640 - 546 a.C.) • Fez algumas experiências com âmbar (em grego - elektron) e descobriu que esse adquire uma carga elétrica quando é atritado com uma flanela

Modelos atômicos• Benjamin Franklin (1706 - 1790)• Observou que existem duas espécies de cargas elétricas, chamadas por ele, arbitrariamente de positiva e negativa.• Com essas observações foi possível explicar o fenômeno relatado por Tales de Mileto

Modelos atômicos• Cargas elétricas de sinais opostos se atraem.•Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem.•Mais tarde essas e outras observações intensificaram a realização de experimentos envolvendo eletricidade, os quais permitiram associar a eletricidade ao átomo

Modelo de Thomsom

• Também chamado de pudim de passas

• As cargas elétricas negativas, chamadas elétrons (e-), estavam imersas em uma “sopa” de carga elétrica positiva, os prótons. O nº de e- deveria ser suficiente para anular a carga dos prótons

• Se o átomo perdesse e- ele ficaria com carga positiva, e se ganhasse e- ficaria com carga negativa

Modelo de Thomsom

• Quando um átomo ganha ou perde ele se transforma em uma espécie eletricamente carregada, que chamamos de íon

• Quando o átomo passa a ser um íon positivo, o chamamos de Cátion

• Quando o átomo passa a ser um íon positivo, o chamamos de Ânion

Radioatividade• 1896 - Becquerel descobre a radioatividade:

emissão espontânea de radiação vindo do Urânio.

• 1897 - Casal Curie descobrem dois elementos radioativos: Polônio e o Rádio.

Modelo atômico de Rutheford

• Também conhecido como modelo planetário

• Realizou experimentos que demonstraram pela primeira vez a existência do núcleo atômico, o que não era consistente com o modelo atômico de Thomson

Modelo atômico de Rutheford

• Comprovou a existência de um núcleo e uma eletrosfera

• Comprovou a existência de partículas diferentes e com cargas positivas diferentes

Modelo atômico de Rutheford

• Com base em seus dados, Rutheford também sugeriu a existência de cargas neutras no núcleo, cargas essas que serviriam para manter o núcleo coeso e explicavam os valores da massa atômica

Modelo atômico de Bohr

• É um modelo que descreve o átomo como um núcleo pequeno e carregado positivamente cercado por elétrons em órbita circular

• Explicava o problema de perda de energia do elétron, e possível colisão com o núcleo, que não acontecia

Modelo atômico de Bohr

•No estado fundamental de um átomo, os elétrons se encontram no nível energético mais baixo possível.

•Se os elétrons de um átomo recebem energia ou colidem com outros elétrons, eles saltam para níveis mais externos. Neste caso, dizemos que os elétrons entram em estado excitado.

Modelo atômico de Bohr

•Se os elétrons cedem energia, eles saltam para níveis mais internos e a energia liberada pelos elétrons sai em forma de quantum de luz ou fóton

4.2 – Classificação periódica

Tabela Periódica

• Consiste num ordenamento dos elementos conhecidos de acordo com as suas propriedades físicas e químicas

• Os elementos que apresentam as propriedades semelhantes são dispostos em colunas

• São organizados em forma crescente de Nº atômico

Tabela Periódica

• Em 1789, Antoine Lavoisier publicou uma lista de 33 elementos químicos,

• Agrupou os elementos em gases, não-metais, metais e terras:

- “Gases”: Luz, calor, oxigênio, nitrogênio e hidrogênio;- Não-Metais: enxofre, fósforo, carbono, radicais

muriático, fluorídrico e boráxico;

Tabela Periódica

• Em 1789, Antoine Lavoisier publicou uma lista de 33 elementos químicos,

• Agrupou os elementos em gases, não-metais, metais e terras:

- Metálicas: Antimônio, arsênico, bismuto, cobalto, cobre, ouro, ferro, chumbo, manganês, mercúrio, molibdênio, níquel, platina, prata, estanho, tungstênio e zinco;

- Terras: Calcáreo, magnésia, barita, alumina e sílica.

Tabela Periódica

• Em 1858, o químico alemão August Kekulé observou que o carbono tem uma tendência de ligar-se a outros elementos em uma proporção de um para quatro.

• Este conceito tornou-se conhecido como valência.

Tabela Periódica

• Em 1864, o também químico alemão Julius Lothar Meyer publicou uma tabela com os 49 elementos conhecidos organizados pela valência. A tabela revelava que os elementos com propriedades semelhantes freqüentemente partilhavam a mesma valência.

Tabela Periódica

• Nessa mesma época, O professor de química russo Dmitri Ivanovich Mendeleiev publicou sua “versão” da tabela periódica.

Tabela Periódica

• Mendeleiev propôs dois aspectos diferentes em sua tabela, que Meyer não havia proposto;

- Primeiro: deixar lacunas na tabela quando parecia que o elemento correspondente ainda não tinha sido descoberto.

- Segundo: ignorar a ordem sugerida pelos pesos atômicos e alternar elementos adjacentes, tais como o cobalto e o níquel, para melhor classificá-los em famílias químicas

Tabela Periódica

Tabela Periódica

(Colunas)

Elementos Reperesentativos

Elementos de Transição

Tabela Periódica

Elementos de Transição Interna

Tabela Periódica

1Tabela Periódica

1

2

Tabela Periódica

1

2 3

Tabela Periódica

1

2 3 4

Tabela Periódica

1

2 3 4 5

Tabela Periódica

1

2 3 4 5 6

Tabela Periódica

1

2 3 4 5 6 7

Tabela Periódica

1

2 3 4 5 6 7

8Tabela Periódica

1

2 3 4 5 6 7

8

Nº de e- na camada de valência

Tabela PeriódicaMetais Alcalinos

Tabela PeriódicaMetais Alcalinos Terrosos

Tabela PeriódicaHalogênios

Tabela PeriódicaGases Nobres

Tabela Periódica

Tabela PeriódicaK

Tabela PeriódicaK

L

Tabela PeriódicaK

L

M

Tabela PeriódicaK

L

M

N

Tabela PeriódicaK

L

M

N

O

Tabela PeriódicaK

L

M

N

O

P

Tabela PeriódicaK

L

M

N

O

P

Q

Tabela Periódica

• Apesar de o hidrogênio ficar no primeiro grupo (alcalino) ele não partilha das mesmas propriedades do mesmo;

• Ele só está na primeira coluna por causa de seu nº de valência.

Tabela Periódica

Metais

Tabela Periódica

NãoMetais

Tabela Periódica• O termo “gás nobre” vem do fato que, do ponto de vista humano, nobre é aquele que geralmente evita as pessoas comuns;

• Também conhecidos por gases inertes;

• A primeira evidência da existência dos gases nobres foi através da descoberta da existência do hélio no sol, feita por análise espectrográfica da luz solar

Elementos presentes nos organismos vivos