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