cfb – quÍmica 2° bimestre – modelos atômicos prof.: ten ana christina...

CFB – QUÍMICA

2° Bimestre – Modelos Atômicos

Prof.: Ten Ana Christinaanachristinac@hotmail.com

Modelos atômicos1 - Como se pode saber como são os átomos ??

Filósofos gregosAristóteles: Matéria

constituída por quatro elementos

fundamentais: água, ar, fogo e terra.

Leucipo e Demócrito: Matéria constituída por

pequenas partículas indivisíveis,

denominadas átomos.

O conhecimento sobre átomo é resultado de

observações e experimentos realizados

por cientistas ao longo do tempo. Esse

conhecimento esta sempre se modificando à

medida que novas descobertas são feitas.

Modelos atômicos

Dalton

Thomson

Rutherford

O modelo atômico atual

Modelo Atômico de Dalton John Dalton (1766-1844)

cientista inglês formulou uma serie de hipóteses sobre as propriedades do átomo.

Segundo o modelo atômico de Dalton, os átomos seriam como pequenas esferas que não podiam ser divididas, que não podiam ser quebradas em partes menores, nem destruídas.

O átomo seria tão pequeno que não podia ser visto nem por microscópios.

Dalton (1803): Átomo muito pequeno, maciço, indivisível e indestrutível. Assimilou o átomo a uma bola de

bilhar e concluiu que átomos com a mesma propriedade (tamanho, forma

e massa) pertenciam a um mesmo elemento químico.

Existe um número finito de tipos de átomos na

natureza.

A combinação de iguais ou diferentes tipos de átomos

originam os diferentes materiais.

Modelo Atômico de Thomson (1898)

    Com a descoberta dos prótons e elétrons, Thomson propôs um modelo de átomo no qual os elétrons e os prótons, estariam uniformemente distribuídos, garantindo o equilíbrio elétrico entre as cargas positiva dos prótons e negativa dos elétrons.

Thomson assimilou o átomo a um pudim de passas, onde as passas seriam as

partículas negativas. E como o elétron era negativa, ele supôs que deveria haver uma carga elétrica positiva no átomo que anulava a carga negativa.

Uma série de experimentos levou

os cientistas a mudar de ideia.

Modelo atômico de Rutherford

Rutherford descobriu os prótons, átomos muito pequenos e divisível.

Ele verificou que alguns átomos emitiam partículas

naturalmente. Esse fenômeno foi chamado de

radioatividade.

Rutherford construiu um experimento que consistia no bombardeamento de partículas com carga elétrica positiva emitidas por um elemento radioativo em uma folha de ouro. Ele verificou que a maioria das partículas atravessava a folha de ouro sem sofrer desvios, mas algumas sofriam grandes desvios, chegando a serem refletidas.

Com isso ele pode concluir que havia espaços vazios dentro do átomo e mostrou que as cargas

positivas não estavam espalhadas por todo átomo, mas concentradas em uma região que ele chamou

de núcleo, com os elétrons á sua volta (eletrosfera).

Rutherford propôs um modelo atômico nuclear. Assimilando o átomo ao sistema solar.

Pouco depois foi modificado por outro cientista, o dinamarquês Niels Bohr. Tal modelo conhecido como

Rutherford-Bohr.

Próton

Elétron

A descoberta do nêutron

Em 1932, o cientista inglês James Chadwick (1891-1974)

descobriu outra partícula atômica chamada de

nêutrons.

Modelo atômico de Niels Bohr

Niels Bohr (1885-1962) O modelo proposto por Rutherford foi aperfeiçoado

por Bohr.

Esse sistema mostrou ser constituído por três partículas fundamentais:

Núcleo { prótons (p) e nêutrons (n)Eletrosfera { elétrons (e)

Esse modelo baseia-se nos seguintes postulados:

Cada uma dessas órbitas tem energia constante (órbita

estacionária)

Os elétrons mais afastados do núcleo têm maior energia.

Os elétrons descrevem órbitas circulares ao redor do núcleo.

energia

Quando o elétron retorna à órbita

original,

libera a mesma energia, na forma

de luz.

Os átomos que possuem todos seus elétrons nos

subníveis de menores energia se encontram no estado

fundamental.Quando um elétron absorve certa quantidade de

energia, salta para uma órbita mais energética.

Próton

Nêutron Elétron

Próton Nêutron Elétron

O que há em comum aos três átomos acima?

O número atômico (Z)Ao conjunto de átomos de

MESMO NÚMERO ATÔMICO

damos o nome de

ELEMENTO QUÍMICO

Número atômico (Z) Número atômico (Z) A carga nuclear, ou o número de prótons, caracteriza cada elemento e é denominado

número atômico.

Número atômico (Z) indica o número de prótons presentes no núcleo de cada

átomo.Em um átomo o n° de prótons é igual ao

número de elétrons. Z = p = e

Próton

Nêutron

Elétron

Observe os átomos abaixo e compare o total

de prótons e elétrons de cada.

Como os átomos são neutros, o número de

prótons é igual ao número de elétrons.

ÍonsÍons

Os átomos podem perder ou ganhar elétrons, deixando de ser

neutro. Dando origem a novas partículas , carregadas eletricamente: os íons.

O átomo de ferro

PERDEU 3 ELÉTRONS

para produzi-lo Fe56

26

3+

Cátions Os átomos, ao perderem elétrons

originam íons positivos, chamados de cátions.

O átomo de oxigênio

GANHOU 2 ELÉTRONS

para produzi-lo O

16

8

2 –

Ânion Um átomo ganha um elétron, ele fica

com uma carga total negativa. Chamado de ânion. Em um ânion, o número de prótons é menor que o

número de elétrons.

Próton Nêutron Elétron+ 0 –

++++

––

Be4

8 2+íon cátion

––

+++

+

++++

–

–

–

–

–

–

–

–

O8

16 2–íon ânion

ÍON

É a espécie química que tem o

número de prótons

diferente do

número de elétrons

ÍonsÍons

A = Z + N

P = 4 e N = 5

A = Z + N4 5

Próton Nêutron Elétron

É a soma do número de prótons (Z ou p) e o número de nêutrons (n) do átomo.

01) São dados os átomos A, B e C:

A: número atômico 20 e tem 21 nêutrons.

B: número de massa 40 e 22 nêutrons.

C: 20 prótons e 20 nêutrons.Pertencem ao mesmo elemento químico os átomos:

a) A e B.

b) A e C.

c) B e C.

d) A, B e C.

e) A, B e C são de elementos diferentes.

Átomos de mesmo elemento químico têm mesmo número de prótons

A: Tem 20 prótons.

B: tem Z = 40 – 22 = 18 prótons

C: Tem 20 prótons.

Ao representar um elemento químico,

devem-se indicar, junto ao seu

SÍMBOLO, seu número atômico (Z) e

seu número de massa (A).

XZ

A

XZ

A

ou

C6

12

Cl17

35

Fe26

56

O modelo atual

O modelo de Rutherford-Bohr pode ser usado para explicar várias propriedades

químicas da matéria.

No entanto, novos experimentos levaram os cientistas a modificar esse modelo

mais uma vez.

Eletrosfera do átomo

Em torno do núcleo do átomo temos uma

região denominada de ELETROSFERA.

A eletrosfera é dividida em 7 partes chamada

CAMADAS ELETRÔNICAS ou NÍVEIS DE

ENERGIA.

L M N O P QK

Número máximo

de elétrons, por

camada K = 2L = 8M = 18N = 32O = 32P = 18Q = 8

Do núcleo para fora estas camadas são representadas pelas letras K, L, M, N, O, P

e Q.

Na23

11K = 2 L = 8 M = 1

Br80

35 K = 2 L = 8 M = 18 N = 7

Distribuição Eletrônica em camadasOs elétrons de um átomo são colocados,

inicialmente, nas camadas mais próximas do núcleo

Distribuição Eletrônica em camadas

Verifica-se que a última camada de um

átomo não pode ter mais de 8

elétrons.

Pesquisando o átomo, Pesquisando o átomo, SommerfeldSommerfeld

chegou à conclusão que os elétrons chegou à conclusão que os elétrons

de um mesmo nível não estão de um mesmo nível não estão

igualmente distanciados do núcleo igualmente distanciados do núcleo

porque as trajetórias, além de porque as trajetórias, além de

circulares, como propunha Bohr, circulares, como propunha Bohr,

também podem ser elípticas.também podem ser elípticas.

Esses subgrupos de elétrons estão em Esses subgrupos de elétrons estão em

regiões chamadas de subníveis e podem regiões chamadas de subníveis e podem

ser de até 4 tiposser de até 4 tipos

s p d f s p d f

subnível “ s “, que contém até 2 elétrons

subnível “ p “, que contém até 6 elétrons

subnível “ d “, que contém até 10 elétrons

subnível “ f “, que contém até 14 elétrons

Os subníveis em cada nível Os subníveis em cada nível são:são:

Estudos sobre as energias dos subníveis:

Os elétrons de um mesmo subnível possuem a mesma energia.

Os elétrons de um átomo se

distribuem em ordem crescente de

energia dos subníveis.

O cientista LINUS PAULING criou

uma representação gráfica para

mostrar a ordem CRESCENTE de

energiados subníveis.

Esta representação ficou conhecida

comoDIAGRAMA DE

LINUS PAULING.

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7s 7p

Diagrama

de Linus

Pauling

http://online.scuola.zanichelli.it/ideelim/2011/12/20/linus-pauling-un-chimico-con-due-nobel/

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7s 7p

O átomo de FERRO possui

número atômico 26, sua

distribuição eletrônica, nos

subníveis será...1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

3d6

3d6 subnível de maior energia

4s2 subnível mais externo

ordem crescente de

energia

K = 2 L = 8 M = 14 N = 2

distribuição nos níveis

s2 p6 d10 f14

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7p7s

01)Agrupando os

subníveis 4f, 6p, 5s e

3d em ordem

crescente de energia,

teremos:

a) 5s, 3d, 4f, 6p.

b) 3d, 4f, 6p, 5s.

c) 6p, 4f, 5s, 3d.

d) 3d, 5s, 4f, 6p.

e) 4f, 6p, 5s, 3d.