modelos atÔmicos prof. franco química 1. professor franco de oliveira quÍmica prof. franco...

MODELOS

ATÔMICOS

Prof. Franco

Química

1

Professor

Franco de Oliveira

QUÍMICA

Prof. Franco

Química

2

Leucipo e Demócrito (450 a.C):

A matéria é formada por partícula fundamentais os átomos.

(A = não ; tomo = parte).

Robert Boyle:

Livro: “O químico cético”;

Elemento químico.

Prof. Franco

QuímicaModelo Grego

3

Prof. Franco

Química

® Esfera maciça;

® Indivisível;

® Não criados;

® Indestrutível;

® Sem carga elétrica;

Modelo de Dalton

• “Bola De Bilhar”

Baseado nas “Leis Ponderais”.

Postulados.

John Dalton

4

JOHN DALTON

1803

Prof. Franco

Química

“Bola de bilhar

Modelo de Dalton

5

Fenômenos elétricos:

Tales de Mileto;

Benjamin Franklin;

Alessandro Volta;

Michael Faraday.

Stoney:

Sugere o nome do elétron.

Crookes:

Estudo de descargas elétricas em ampolas (ampolas de Crookes)

Prof. Franco

Química Modelo de Thomson

6

Descoberta do elétron (Joseph John Thomson)

1887

Prof. Franco

Química Modelo de Thomson

7

Ampola de Crookes

Prof. Franco

Química Modelo de Thomson

8

Prof. Franco

Química Modelo de Thomson

9

Prof. Franco

Química Modelo de Thomson

10

Do cátodo parte um fluxo de elétrons denominado raios catódicos, que se dirige à parede oposta do tubo, produzindo uma fluorescência.

11

Prof. Franco

QuímicaExperiências com raios catódicos (Thomson)

12

Prof. Franco

QuímicaExperiências com raios catódicos (Thomson)

13

Prof. Franco

QuímicaExperiências com raios catódicos (Thomson)

14

Conclusões:    

Os raios se propagam em linha reta;

O feixe possuem massa (são corpusculares/partículas), pois movimentam o molinete;

O feixe apresenta carga elétrica de natureza negativa;

A relação entre carga/massa (q/m ou e/m) da partícula pode ser determinada;

A relação carga/massa, é a mesma para qualquer que seja o gás na ampola;

A partícula em questão está presente em toda a matéria;

Foi chamado de elétron (Stoney).

Prof. Franco

QuímicaExperiências com raios catódicos (Thomson)

15

Descoberta do próton (Eugen Goldstein)   

Prof. Franco

QuímicaExperiências com raios canais (Goldstein)

16

No interior da ampola de descarga em gases rarefeitos é colocado um cátodo

perfurado.    

Prof. Franco

QuímicaExperiências com raios canais (Goldstein)

17

Do cátodo perfurado partem os elétrons catódicos (representados em vermelho), que se chocam com as moléculas do gás (em azul claro) no interior do tubo.

Prof. Franco

QuímicaExperiências com raios canais (Goldstein)

18

Com o choque, as moléculas do gás perdem um ou mais elétrons, originando íons positivos (em azul escuro), que repelidos pelo ânodo, são atraídos pelo cátodo.

Prof. Franco

QuímicaExperiências com raios canais (Goldstein)

19

Os íons positivos atravessam os furos e colidem com a parede do tubo de vidro, enquanto os elétrons são atraídos pelo ânodo e ao colidirem com a parede de vidro do tubo produzem fluorescência.

Prof. Franco

QuímicaExperiências com raios canais (Goldstein)

20

Prof. Franco

QuímicaExperiências com raios canais (Goldstein)

Conclusões:    

Os raios canais são positivos;

Também são partículas;

Diferentemente dos elétrons, suas cargas variam conforme o gás na ampola;

A massa dessas partículas é muito maior que a do elétron. Para o gás mais leve (hidrogênio) é 1836 vezes mais pesado que o elétron;

Átomo constituído por uma grande massa de carga positiva impregnada com os elétrons, como um “pudim com passas.

21

® Esfera fluida posit.;

® Divisível;

® Indestrutível;

® Não criado;

® Com carga elétrica;

Modelo de Thomson

Experiências com “Raios Catódicos” (1903)

• “Pudim com passas”Esfera positiva

Prof. Franco

Química Modelo de Thomson

J.J.Thomson

22

Thomson

“PUDIM COM PASSAS”

Prof. Franco

Química Modelo de Thomson

23

Radioatividade

Prof. Franco

Química Radioatividade

24

Prof. Franco

Química Modelo de Rutherford

Experiência da “Lâmina de ouro” (1911)

25

Modelo de Rutherford

Prof. Franco

Química Modelo de Rutherford

Conclusões:    

A matéria é descontínua;

O átomo é constituído de uma região central carregada positivamente, e com grande massa;

O elétron ocupa uma região extranuclear;

O raio do átomo é aproximadamente 10.000 vezes maior que o raio do núcleo;

26

Modelo de Rutherford

Prof. Franco

Química Modelo de Rutherford

Modelo Planetário (Modelo nuclear):

Toda massa do átomo, localizada no núcleo, que possui carga positiva;

Elétrons ocupam a região extra nuclear em movimento constante, como um sistema de gravitação;

Equilíbrio de forças: Força centrífuga = Força elétrica;

27

Ernest Rutherford

Prof. Franco

Química Modelo de Rutherford

Problemas com o modelo:

A massa medida do núcleo era sempre maior que a massa de prótons previstas;

Carga elétrica em movimento deve perder energia (lei de Maxwell);

Não explicava os espectros atômicos.28

Modelo de Bohr

Prof. Franco

QuímicaModelo de Bohr

29

Onde,v = velocidade de propagação da onda;Obs.: Ondas Eletromagnéticas v = c = velocidade da luz. Í = Comprimento de onda; f = Frequência.Obs.: Luz visível: 400 nm (violeta) até 700 nm (vermelho).

Espectroscopia.

Estudo de ondas. V = Í . f

Modelo de Bohr

Prof. Franco

Química

30

Espectroscopia.

Luz composta por todos os comprimentos de onda

Algumas linhas espectrais apenas

Modelo de Bohr

Modelo de Bohr

Prof. Franco

Química

31

Estudo do espectro do hidrogênio.

EspectroDescontínuo

Modelo de Bohr

Modelo de Bohr

Prof. Franco

Química

32

Mecânica Quântica.

E2 –E1 = E = h . f (Planck)

Modelo de Bohr

Modelo de Bohr

Prof. Franco

Química

33

Conclusões.

Elétrons possuem orbitas circulares ao redor do núcleo e possuem

apenas alguns níveis onde sua permanência é permitida, não sendo possível o elétron permanecer numa posição intermediária;

Ao receber energia, o elétron passa a ocupar os níveis superiores de energia (estado excitado), e depois retornam a posição de menor energia (estado fundamental);

Ao retornar ao nível de menor energia, o elétron perde energia em forma de onda eletromagnética que irá compor o espectro de luz característica.

Modelo de Bohr

Niels Bohr

Prof. Franco

Química

34

Modelo de Bohr

1913

Prof. Franco

QuímicaModelo de Sommerfeld

35

Espectroscopia de multieletrônicos.

Sommerfeld, propôs: Os elétrons apresentam órbitas circulares e elípticas; Para cada nível “n” existia uma órbita circular e “n – 1” órbitas

elípticas.

Prof. Franco

QuímicaModelo atômico da mecânica quântica (modelo atual)

36

Dualismo partícula-onda do elétron.

Prof. Franco

QuímicaModelo atômico da mecânica quântica (modelo atual)

37

Caráter partícula-onda do elétron.

Louis de Broglie propôs a mesma dualidade de luz para o elétron