modelos atômicos thomson e rutherford

2

o Modelo Atômico de Dalton – 1803

o O modelo atômico de Thomson - 1904

o A descoberta da radioatividade –– 1896

(Becquerel)

o O modelo atômico de Rutherford – 1911

o As partículas subatômicas

o Número Atômico(Z) e Número de Massa(A)

o Isótopos

o íons

O que vamos estudar

3

Por que precisamos estudar este assunto?

Os átomos são componentes

fundamentais da matéria. Eles

são ponto central da química, no

sentido que quase todos os

fenômenos químicos podem ser

explicados em termos das

propriedades dos átomos.

Modelo Atômico de Dalton - 1803Modelo Atômico de Dalton - 1803

ÁtomosÁtomos

Indivisíveis

Indestrutíveis

Sem carga elétrica

Modelo Atômico de DaltonModelo Atômico de Dalton

Modelo das Bolas de Bilhar

O modelo de Dalton, explica os fenômenos

elétricos?

6

CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS DA

MATÉRIA

Cargas elétricas de sinais opostos se

atraem

Os estudos de Michael

Faraday em 1834 sobre

condutibilidade elétrica em

soluções aquosas foi a

primeira indicação da

natureza elétrica da

matéria.

7

A gaiola de Faraday

1791 - 1867

A natureza Elétrica da Matéria

De onde vêm as cargas elétricas?

A natureza elétrica da matéria

A descoberta da primeira partícula subatômica: O elétron

Descoberta dos elétronsDescoberta dos elétrons

Tubos de Raios catódicos Descargas elétricas em gases rarefeitos.

Os raios catódicos são retilíneos

Raios catódicosRaios catódicos

Possuem massa muito pequena

Raios catódicosRaios catódicos

Possuem carga elétrica negativa

Elétrons

Modelo atômico de Modelo atômico de Thomson – 1897Thomson – 1897

Pudim de passasPudim de passas

Esfera positiva com elétrons encaixados

ThomsonThomson::

Admitiu a divisibilidade do átomo; Explicou a condução de corrente elétrica; Determinou a relação carga/massa do elétron

15

O tubo de imagem de televisão é uma versão complexa de um tubo de raios catódicos. Embora a televisão já fosse, em 1927, uma realidade em laboratório, somente em 1947 receptores de TV foram produzidos em escala industrial para uso doméstico.

Descoberta das partículas Descoberta das partículas positivas - Prótonspositivas - Prótons

Raios canais – carga elétrica positiva

Eugen GoldsteinEugen Goldstein

Características do Próton

Partícula com Carga elétrica positiva

Que possui Massa 1836 vezes maior que a do elétron

FAZER OS EXERCÍCIOS DO LIVRO:01 ATÉ 08

PÁGINA 108

Fazer exercícios é importante para fixar o que você aprendeu

A descoberta da A descoberta da radioatividaderadioatividade

O fenômeno da radioatividade foi descoberto pelo físico francês Henri

Becquerel, em 1896. Becquerel realizou diversos estudos e verificou que sais de urânio emitiam radiação semelhante à dos raios-X, impressionando chapas

fotográficas.

O que é radioatividad

e?

A Descoberta da Radioatividade

RadioatividadeRadioatividade

Propriedade que têm alguns elementos químicos de emitir

espontaneamente partículas ou radiação eletromagnética.

Tipos de partículas Tipos de partículas radioativasradioativas

Radiações Alfa, Beta e Gama Radiações Alfa, Beta e Gama

As radiações alfa (a) e beta (b) são partículas que possuem massa, carga elétrica e velocidade. Os raios gama (g) são ondas eletromagnéticas (não

possuem massa), que se propagam com a velocidade de 300.000 km/s.

Modelo atômico de Rutherford (1911)Modelo atômico de Rutherford (1911)

A descoberta do NúcleoA descoberta do NúcleoA descoberta do NúcleoA descoberta do NúcleoA descoberta do NúcleoA descoberta do Núcleo

A descoberta do NúcleoA descoberta do Núcleo

A descoberta do núcleo

Modelo atômico de Modelo atômico de Rutherford (1911)Rutherford (1911)

A descoberta do NúcleoA descoberta do Núcleo

Dispersão das partículas Alfa na lâmina de ouro

Observações de Rutherford

A maioria das partículas alfa atravessavam a

lâmina;

Observações de Rutherford

Poucas partículas alfa sofriam desvio;

Observações de Rutherford

Uma quantidade de partículas alfa ainda menor, se chocavam com a lâmina

de ouro e voltavam.

O átomo não é maciço e apresenta grandes espaços vazios

A maior parte da massa do átomo encontra-se no núcleo

Conclusões de Rutherford

Modelo atômico de RutherfordModelo atômico de Rutherford

Núcleo - Região central densa e positiva Eletrosfera – Região em que os elétrons percorrem movimentos circulares ao redor do núcleo.

Modelo planetário

Observações importantes

A massa do átomo está praticamente no núcleo; O volume do átomo é definido pela eletrosfera; O raio do átomo é 10.000 a 100.000 vezes maior que o raio do núcleo;

Os nêutrons foram descobertos em 1932 por Chadwick.

FAZER OS EXERCÍCIOS DO LIVRO:DE 12 ATÉ 25

PÁGINAS 111 E 112

Fazer exercícios é importante para fixar o que você aprendeu

O modelo atual de átomo, apesar de bem diferente, está baseado no de Rutherford:

Partículas Constituintes do Átomo:

Fundamentais, pois há dezenas delas.

Massa Relativa Carga Relativa

PRÓTON 1 + 1

NÊUTRON 1 0

ELÉTRON 1 / 1836 - 1

Rutherford (1911)Chadwick (1932)

Thomson (1897)

OBSERVAÇÃO IMPORTANTEOBSERVAÇÃO IMPORTANTE

O átomo é eletricamente neutro: O número de Prótons = número de Elétrons.

Número AtômicoNúmero Atômico

Número Atômico(Z) é o número de prótons presentes Número Atômico(Z) é o número de prótons presentes no núcleo de um átomo.no núcleo de um átomo.

É necessário memorizar os números atômicos ?

Onde vou pesquisar o número atômico dos elementos?

Na tabela periódica

Z = P

A LEGENDA TABELA PERIÓDICA

NÚMERO ATÔMICO

Na 11 Na

INTERPRETANDO ESSA INFORMAÇÃO

O ÁTOMO NEUTRO DE SÓDIO APRESENTA 11 PRÓTONS E 11 ELÉTRONS

38

Número de massa(A)Número de massa(A)

Quais são as partículas que contribuem para a massa do átomo ?

Prótons e nêutrons, logo....

Número de massa(A) é a soma do número de prótons(p) e de nêutrons(N) presentes no núcleo de um átomo.

A = NÚMERO DE MASSA

Z= NÚMERO ATÔMICO

N = NÚMERO DE NÊUTRONS

Número de massa(A)

A = P + N A = Z + N

EXEMPLO

Sabendo que o átomo de sódio apresenta 11 prótons e 12 nêutrons. Determine o seu número de massa.

Na

P = 11Z = 11

N = 12

A = Z + N A = 11 + 12 = 23

E

A

Z

NÚMERO DE MASSA

NÚMERO ATÔMICO

SÍMBOLO DO ELEMENTO QUÍMICO

REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DE UM ELEMENTO QUÍMICO

Com estas informações, conseguimos determinar a quantidade de cada partícula fundamental.

Al( Alumínio)27

13A = 27

Z = 13

p = 13

e’ = 13

n = A - Z 27 – 13 = 14

VEJA ALGUNS EXEMPLOS

NÚCLEO = P + N 13 + 14 = 27

P + e’ + N 13 + 13 + 14 = 40

QUAL O NÚMERO DE PARTÍCULAS NUCLEARES DO ALUMÍNIO?

Qual o número de partículas fundamentais?

U( Urânio)235

92

A = 235

Z = 92

p = 92

e’ = 92

N = A - Z 235 – 92 = 143

VEJA ALGUNS EXEMPLOS

Conceito de Elemento Químico

ELEMENTO QUÍMICO HIDROGÊNIO

H1

1H

1

2 H1

3

O que caracteriza o elemento químico Hidrogênio?

Observe que o Hidrogênio é um conjunto de átomos

Número Atômico

Conjunto de átomos de mesmo número atômico

(isótopos)

O que é Elemento químico?

FAZER OS EXERCÍCIOS DO LIVRO: 05 ATÉ 12

PÁGINA 117

Fazer exercícios é importante para fixar o que você aprendeu

O QUE IDENTIFICA UM ELEMENTO QUÍMICO É O SEU NÚMERO ATÔMICO

U235

92

n = 143

U238

92

n = 146

A diferença na massa é por apresentarem o número de nêutrons distintos

Pense e responda: Por que existe átomos de Urânio com massas diferentes?

ISÓTOPOS

São átomos com mesmo número atômico(nº de prótons) e diferente número de nêutrons e número de

massa.

IGUAL Nº DE PRÓTONS

ISÓTOPOS URÂNIO

ISÓTOPO DO URÂNIO - 235

Se é urânio, o número atômico é 92, o número que acompanha o nome do

elemento é a sua massa.

ISÓTOPO DO URÂNIO - 238

u92

235

u92

238

Z = 92

A = 238

n = 146

A = 235

Z = 92

n = 143

O acidente nuclear que aconteceu em Goiânia, no mês de setembro de 1987, foi causado pelo césio - 137, ou seja, isótopo 

do césio de massa 137.

QUÍMICA EM FOCO

PESQUISAR EM JORNAIS, REVISTAS E INTERNET SOBRE O ACIDENTE CITADO

ACIMA

No exemplo que colocamos anteriormente do hidrogênio, temos:

Três isótopos

Hidrogênio – 1 – hidrogênio de massa = 1 HPrótio1

1

Hidrogênio – 2 – hidrogênio de massa = 2 Deutério

Hidrogênio – 3 – hidrogênio de massa = 3 Trítio

H1

2

H3

1

H

Prótio

1

1

Deutério Trítio

H H1 1

2 3

ISÓTOPOS DO HIDROGÊNIO

Água pesada, são moléculas de água formadas por átomos de hidrogênio mais pesados, essencialmente de deutério

(hidrogênio de massa = 2)

1H2O maior parte das moléculas de água.

2H2O água pesada.

A água pesada pode ser representada por D2O (D = Deutério)

São átomos que apresentam o mesmo número de massa, porém não faz parte do mesmo elemento químico, ou seja,

apresenta número atômico diferente.

K

40

19

( Potássio)

A = 40

Ar40

20

( Argônio)

A = 40

São átomos que apresentam a semelhança no número de nêutrons, ou seja, a massa e o número atômico são

diferentes.

F19

9

( Flúor )

Ne20

10

( Neônio)

n = 10 n = 10

PRÓTONS MASSA NEUTRONS

ISÓTOPOS = ≠ ≠

ISÓBAROS ≠ = ≠

ISÓTONOS ≠ ≠ =

SEMELHANÇA ATÔMICA

ISÓTOPOS: mesmo número de prótons.

ISÓBAROS: mesmo número de massa.

ISÓTONOS: mesmo número de nêutrons.

É SEMPRE BOM FAZER EXERCÍCIOS

EXERCÍCIOS DO LIVRO TEXTO:13 ATÉ 17 - PÁGINA 119

E 19 ATÉ 25 - PÁGINA 120

Assim você nunca esquece o que aprendeu

No átomo o número de prótons é igual ao número de elétrons

Podemos concluir então que o átomo é eletricamente neutro

E se um átomo perder ou ganhar elétron. O que ocorre?

Para um átomo neutro, os números de prótons (+) e elétrons (-) são iguais.

ÁTOMO NEUTROperde elétron(s):

ganha elétron(s):

íon positivo (CÁTION)

íon negativo (ÂNION)

Michael Faraday (1791 – 1867)

Pb82

208 4 +

A

Z

carga do íon

símbolo do elemento

ÁTOMO ELETRIZADO POSITIVAMENTE(CÁTION)

Na23

11

PERDE 1e

Na11

23 +

Na+

P = 11(+)

e = 11(-)

P = 11(+)

e = 10(-)

Carga total = zero Carga total = 1+

O átomo eletrizado positivamente, é aquele que

apresenta mais cargas positivas (prótons), do que

cargas negativas (elétrons). Para tanto, ele perdeu

elétrons. O total de elétrons perdidos é o total de cargas

positivas adquiridas.

CÁTION

N°. de prótons › N°. de elétrons

N14

7Recebe 3e N

14

7

P = 7(+)

e = 7(-)

Carga elétrica = zero

P = 7(+)

e = 10(-)

Carga elétrica = - 3

3 -

O átomo eletrizado negativamente, apresenta

mais elétrons do que prótons. Para tanto ele

ganhou elétrons. O total de elétrons ganhos é

o total de cargas negativas adquiridas.

ÂNIONNº DE ELÉTRONS > Nº PRÓTONS

(FBDC) Na dieta alimentar está presente o íon 56Fe262+

que beneficia a circulação, tomando parte da

constituição do pigmento vermelho no sangue, a

hemoglobina. O número de prótons, elétrons e nêutrons

nesse íon é, respectivamente: a) 24, 24 e 56.b) 26, 24 e 30.c) 28, 24 e 30.d) 28, 26 e 56.e) 26, 24 e 56.

É importante frisar, toda e qualquer alteração no átomo ocorre nos elétrons, os prótons e nêutrons

permanecem inalterados.

A única diferença entre estas espécies químicas está no número de elétrons.

É O NÚMERO DE ELÉTRONS PERDIDOS OU RECEBIDOS POR UM ÁTOMO NUMA LIGAÇÃO

QUÍMICA

Al3+CÁTION TRIVALENTE O2-

ÂNION BIVALENTE

ENTÃO, QUANDO DIZEMOS: REPRESENTAMOS

O potássio forma cátion monovalente

K+

O alumínio forma cátion trivalente Al3+

O cloro forma ânion monovalente Cl-

O oxigênio forma ânion bivalente O2-

Espécies Químicas Isoeletrônicas

Na2-

11O8

+ Ne10

Apresentam o mesmo número de elétrons

10 elétrons

FAZER OS EXERCÍCIOS DO LIVRO: 30 ATÉ 46

PÁGINA 123 e 124

Fazer exercícios é importante para fixar o que você aprendeu

Prof. Augusto SérgioQuímico – UFBA

augustosergio@uol.com.br

CRÉDITOS