natureza atômica da matéria - profº márcio bandeira

QUÍMICATema:

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

PRÉ-VESTIBULAR

“UNIVERSIDADE PARA TODOS”

Profº: Márcio Bandeira

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

Teoria Filosófica.

Aristóteles e Platão.

Teoria dos quatro elementos.

Filosofia Atômica.

Leucipo e Demócrito.

ÁTOMOS.

À + TOMOS.

MODELOS ATÔMICOS

John Dalton.

Postulados:

I. A matéria é formada por partículas extremamentepequenas chamadas átomos;

II. Os átomos são esferas maciças, indestrutíveis eintransformáveis;

III. Átomos que apresentam mesmas propriedades (tamanho,massa e forma) constituem um elemento químico;

IV. Átomos de elementos diferentes possuem propriedadesdiferentes;

V. Os átomos podem se unir entre si formando “átomoscompostos”;

VI. Uma reação química nada mais é do que a união eseparação de átomos.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

LEIS PONDERAIS.

Proust.

Lei das proporções constantes."A proporção, em massa, dos elementos que participam dacomposição de uma substância é sempre constante eindependente do processo químico pelo qual a substância éobtida."

Lavoisier.

Lei da conservação da massa."Numa reação química que ocorre num sistema fechado, amassa total antes da reação é igual à massa total após areação".

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

MODELO ATÔMICO DE DALTON.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

BOLA DE BILHAR

Maciça;

Indivisível;

Esférica.

Descoberta da natureza

elétrica da matéria.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

Cargas opostas se

atraem e cargas

iguais se repelem.

Descoberta do ELÉTRON – Partícula

subatômica com carga elétrica negativa.

MODELO ATÔMICO DE THOMSON.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

Neste modelo, concebido em

1904, o átomo é constituído

por uma esfera de carga

elétrica positiva, na qual

estão imersos os elétrons

com carga elétrica negativa.

PUDIM DE PASSAS

Descoberta dos PRONTONS – Partícula

subatômica com carga elétrica positiva.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

Neste modelo, concebido em

1911, o átomo é constituído

por um núcleo, portador de

carga elétrica positiva, à volta

do qual rodam os elétrons,

descrevendo órbitas elípticas.

O átomo seria um imenso vazio, no qual o

núcleo ocuparia uma pequena parte,

enquanto que os elétrons o circundariam

numa região negativa chamada de

eletrosfera, modificando assim, o modelo

atômico proposto por Thomson.

MODELO ATÔMICO DE BOHR

POSTULADO:

1º postulado: Os elétrons descrevem órbitas circulares

estacionárias ao redor do núcleo, sem emitirem nem

absorverem energia.

2º postulado: Fornecendo energia (elétrica, térmica,

....) a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e

saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao

voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia

recebida em forma de luz.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

MODELO ATÔMICO DE BOHR

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

Neste modelo, concebido em

1913, o átomo é constituído

por um núcleo, tal como no

modelo de Rutherford, mas

em que os elétrons se movem

em órbitas circulares em torno

do núcleo, correspondendo a

cada uma delas um nível de

energia. Os elétrons podem

passar de uma órbita para

outra por absorção ou emissão

de energia.

CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

Camadas ou Níveis de Energia

K, L, M, N, O, P, Q...

Número de Elétrons com

camada

Fórmula: 2n2

1 – K = 2 . 12 = 2

2 – L = 2 . 22 = 8

3 – M = 2 . 32 = 18

4 – N = 2 . 42 = 32

5 – O = 2 . 52 = 50

6 – P = 2 . 62 = 72

7 – Q = 2 . 72 = 98

TEORIA QUÂNTICA.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

De acordo com Max Planck (1900), quando uma partícula passa de

uma situação de maior para outra de menor energia ou vice-versa, a

energia é perdida ou recebida em "pacotes" que recebe o nome de

quanta (quantum é o singular de quanta).

O quantum é o pacote fundamental de energia e é indivisível.

Cada tipo de energia tem o seu quantum.

NÚMEROS QUÂNTICOS.

Subníveis:

s, p, d, f

DISTRIBUIÇÃO ELETRONICA

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

Níveis Camadas Subníveis Nº de elétrons

1 K 1s 2

2 L 2s 2p 8

3 M 3s 3p 3d 18

4 N 4s 4p 4d 4f 32

5 O 5s 5p 5d 6f 32

6 P 6s 6p 6d 18

7 Q 7s 2

CONFIGURAÇÃO ELETRONICA DE LINUS PAULING

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2,

3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6,

6s2, 4f14, 5d10, 6p6, 7s2,

5f14, 6d10.

MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

Sommerfeld concluiu que os

elétrons de um mesmo nível,

ocupam órbitas de trajetórias

diferentes (circulares e

elípticas) a que denominou

de subníveis, que podem ser

de quatro tipos: s , p , d , f .

Descoberta do NEUTRON – Partícula

subatômica sem carga elétrica.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

CONFIGURAÇÃO ATÔMICA ATUAL

Os cientistas abandonaram a idéia

de que o elétron descrevia uma

trajetória definida em torno do

núcleo e passaram a admitir que

existem zonas onde há maior

probabilidade de encontrar os

elétrons, designadas por orbitais.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

Modelo atômico atual.

Partículas subatômicas:

Prótons, elétrons e nêutrons.

Núcleo = prótons + nêutrons.

Eletrosfera = elétrons.

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIA

NÚMERO ATÔMICO E NÚMERO DE MASSA.

Z = Número de prótons.

A = Número de prótons + Número de nêutrons.

A = p + n ou A = Z + n

NaNúmero atômico = Z

Número de massa = A

NATUREZA ATÔMICA DA MATÉRIAELEMENTO QUÍMICO E ISÓTOPOS.

Grupo de átomos que apresentam o mesmonúmero atômico.

ISÓTOPOS – Átomos com o mesmo númeroatômico e diferentes números de massa.

Exemplo: 1H - Prótio

2H - Deutério3H - Trítio

EXERCÍCIO

1) Uma das características do pensamento crítico é

saber distinguir o possível do absurdo. Justifique por que

são absurdas as afirmativas apresentadas as afirmativas

apresentadas nos itens A e B.

A) Uma padaria recomenda seus produtos : "Pão sem

química".

B) Um manual de aquariofilia comenta que não são

necessários cuidados especiais para fornecer oxigênio

aos peixes e faz a seguinte observação: "O oxigênio

encontra-se dissolvido na água, por ser um dos

elementos que a constitui.

EXERCÍCIO

2)(PUCRS/2-2001) Em 1913, o físico dinamarquês NielsBohr propôs um novo modelo atômico, fundamentado nateoria dos quanta de Max Planck, estabelecendo algunspostulados, entre os quais é correto citar o seguinte:

A) Os elétrons estão distribuídos em orbitais.

B) Quando os elétrons efetuam um salto quântico do nível1 para o nível 3, liberam energia sob forma de luz.

C) Aos elétrons dentro do átomo são permitidas somentedeterminadas energias que constituem os níveis de energiado átomo.

D) O átomo é uma partícula maciça e indivisível.

E) O átomo é uma esfera positiva com partículas negativasincrustadas em sua superfície.

3) Num exercício escolar, um professor pediu a cada

aluno que imaginasse um átomo que tivesse o número

atômico igual do seu número de chamada, e o número

de nêutrons duas unidades a mais que o número de

prótons. O aluno nº 15 se esqueceu de somar 2 para

obter o número de nêutrons e conseqüentemente, dois

alunos imaginaram átomos isóbaros.

Determine os números de chamada dos alunos com

quem esse fato ocorreu.

EXERCÍCIO

RESPOSTA DA QUESTÃO (3)

Sei que Z = p e que A = p + n Consequentimente A = Z +

n.

Como n = Z + 2 então n = p + 2, temos:

1º aluno – A = 30, pois ele esqueceu de adcionar 2 no

número atômico, ficando Z = n, logo Z = 15 e n = 15.

2º aluno – A = 30, pois estes são isobaros, com isso

temos A = Z + n substituindo temos: 30 = Z + (Z + 2),

como sugerido no enunciado, temos 30 = 2.Z + 2; 30 – 2

= 2.Z; 28 = 2.Z; Z = 14.

Conclusão: O 1º aluno possui número de chamada igual

a 15 e o 2º alunos possui número de chamada igual a

14.

Comprovação: A = 14 + (14 + 2) = 14 + 16 = 30 então A =

30 para o 2º aluno.