Licenciado em Ciências – UEG

Pós-graduaçãoMetodologia do ensino – FACINTER - PR

ComplementaçãoQuímica e Biologia - UNB

ComplementaçãoMagistério Superior - FACINTER

PROF. SEBASTIÃO MENDES DE SOUSA

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Atomismo Conceitos e Princípios atômicos

Demócrito

Átomo Demócrito (460 – 370 A.C.)

Defendeu a idéia de que a matéria era composta por pequeníssimas partículas.

Modelo baseado apenas na intuição e na lógica.

Modelo proposto por Demócrito:

• Toda a matéria é constituída por átomos e vazio (não era compacta);

• O átomo é uma partícula pequeníssima, invisível,e que não pode ser dividida;

• Os átomos encontram-se em constante movimento;

• Universo constituído por um número infinito de átomos, indivisíveis e eternos;

Aristóteles

Aristóteles

 (384 a.C. - 322 a.C.)

Modelo de Demócrito foi rejeitado por um dos maiores filósofos de todos os tempos – Aristóteles.

O Modelo de Demócrito

permaneceu na sombra durante mais

de 20 séculos...

ArÁgua

Terra Fogo

Aristóteles acreditava que a matéria era contínua e composta por quatro

elementos:

Dalton (1807)Séc. XIX – Dalton “ressuscita” A Teoria Atômica.

John Dalton

(1776 – 1844)

*Na segunda metade do séc. XVIII, a Química sofreu uma grande evolução. *Certos fatos não podiam ser explicados pela teoria de Aristóteles, como a Lei de Lavoisier: “A massa dos reagentes é igual à massa dos produtos”. * Para explicar estes fatos Jonh Dalton propôs, em 1807, o seu modelo atômico.

Modelo proposto por Dalton:

• O átomo era uma esfera rígida e indivisível (modelo da Bola de Bilhar)

Os átomos do mesmo elemento são iguais entre si – têm a mesma massa

A descoberta da primeira partícula subatômica: o

elétron

J. J. Thomson

 (1856 - 1940)

Thomson realizou uma série de experiências utilizando um tubo de raios catódicos (tubo semelhante aos tubos existentes no interior dos televisores).

Neste tubo, eram efetuadas descargas elétricas através de um gás rarefeito.

Tubo de raios catódicos

Em 1897 Thomson propõe novo modelo:Ao estudar as descargas no interior deste

aparelho, Thomson, descobriu o elétron.

A descarga emitida tinha carga elétrica negativa

Thomson provou que os elétrons eram corpúsculos, dotados de carga elétrica e de massa, que fazem parte de toda a matéria.

Observava-se uma fluorescência

esverdeada devido à existência de partículas de carga negativa que saem dos átomos do

cátodo.

Elétrons : partículas com carga elétrica

negativa

Esfera com carga elétrica positiva

Modelo proposto por Thomson (1904):

O átomo era uma esfera maciça de carga elétrica positiva, estando os elétrons distribuídos em seu interior.

O número de elétrons seria tal que a carga total do átomo seria zero.

Modelo de Pudim de Passas Esfera com carga

elétrica positiva

Elétrons : partículas com carga elétrica

negativa

A descoberta da segunda partícula subatômica: o próton

Ernest Rutherford

(1871 - 1937)

Cientista neozelandês, estudou com J.J. Thomson.

Em 1908 realizou uma experiência que lhe permitiu propor um novo modelo atômico.

Experiência de Rutherford

Resultados previstos segundo o modelo de Thomson:

Resultados obtidos:

As partículas α (+) deveriam atravessar as folhas de ouro

sem sofrer desvios.

A maior parte das partículas α

comportava-se como esperado,

mas um significativo

número delas sofria desvios

acentuados.

● ● ●

● ●

● ● ●

Experiência de Rutherford

Modelo Atômico de Rutherford (1911)

Observando as cintilações na tela de ZnS, Rutherford verificou  que muitas partículas "alfa" atravessavam a lâmina de ouro, sem sofrerem desvio, e poucas partículas "alfa" sofriam desvio.

Como as partículas "alfa" têm carga elétrica positiva, o desvio seria provocado por um choque com outra carga positiva, isto é, com o núcleo do átomo, constituído  por prótons.

Resultados da experiência de RutherfordPartículas α

Existe, no interior do átomo, uma região central positiva – o núcleo, que exerce fortes forças repulsivas sobre as partículas alfa.

Modelo Atômico de Rutherford (1911)

Assim, o átomo seria um imenso vazio, no qual o núcleo ocuparia uma

pequena parte e neste existiam partes positivas e neutra, enquanto que os

elétrons o circundariam numa região negativa chamada de eletrosfera,

modificando assim, o modelo atômico proposto por Thomson.

Modelo PlanetárioO átomo seria um sistema

semelhante ao sistema solar.

Maracanã.

* Rutherford admitiu que existia no núcleo

partículas semelhantes aos prótons, porém sem

cargas

* Chadwick (1932) descobriu os nêutrons

* Os nêutrons serviriam para diminuir a repulsão entre os prótons (maior estabilidade no núcleo)

A descoberta da terceira partícula subatômica: o

nêutron

Niels Bohr (1913)

Niels Bohr

(1885 - 1962)

Niels Bohr trabalhou com Thomson, e posteriormente com Rutherford.

Tendo continuado o trabalho destes dois físicos, aperfeiçoou, em 1913, o modelo atômico de Rutherford.

1º Postulado: A eletrosfera do átomo está dividida em regiões denominadas níveis ou camadas, onde os elétrons descrevem órbitas circulares estacionárias, de modo a ter uma energia constante, ou seja, sem emitirem nem absorverem energia.

Modelo Atômico de Bohr

2º Postulado: Fornecendo energia (térmica, elétrica,...) a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo (mais energéticos). Ao voltarem ás suas órbitas originais, devolvem a energia absorvida em forma de luz (fóton).

Quantum

Fotum

Fogos de artifício

Quantum

Fotum

Átomo de Bohr

Também este modelo apresentava algumas falhas...

No entanto, ainda é o modelo mental utilizado por muitos cientistas,

visto ser de fácil visualização.

1970- descoberta dos quarks, componentes dos prótons, assumem o posto de menores constituintes da

matéria!

Até que alguém descubra algo novo...

Os átomos apresentam duas partes fundamentais:

O núcleo e a eletrosfera

núcleo

eletrosfera

Próton Nêutron Elétron

01)(UCDB-MT) No modelo atômico de Rutherford, os átomos são

constituídos por um núcleo com carga...........................,

onde ........................ estaria concentrada. Ao redor do núcleo

estariam distribuídos os .................... . A alternativa que completa

corretamente a frase é:

POSITIVA

TODA MASSA

ELÉTRONS

a) negativa – toda massa – elétrons.

b) positiva – metade da massa – elétrons.

c) positiva – toda a massa – elétrons.

d) negativa – toda a massa – nêutrons.

e) positiva – toda a massa – nêutrons.

As partículas, fundamentais, que constituem

os átomos são:

PRÓTONS, NÊUTRONS e ELÉTRONS

cujas características relativas são:

PARTÍCULAS

PRÓTONS

NÊUTRONS

ELÉTRONS

MASSA RELATIVA CARGA RELATIVA

– 1

+ 1

0

1

1

1/1836

Próton Nêutron Elétron

Número de prótons: ________

Nome do elemento: ___________

5

BORO

4

BERÍLIO

2

HÉLIO

Os diferentes tipos de átomos

(elementos químicos)

são identificados pela quantidade de

prótons (P) que possui

Esta quantidade de prótons recebe

o nome de

NÚMERO ATÔMICO

e é representado pela letra “ Z “

Z = P

Tabela

Observe os átomos abaixo e compare o total

de prótons e elétrons de cada

Como os átomos são sistemas eletricamente neutros,

o número de prótons é igual ao número de elétrons

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

PARTÍCULAS

PRÓTONS

NÊUTRONS

ELÉTRONS

MASSA RELATIVA

1

1

1/1836

É a soma do

número de prótons (Z ou P) e o número de nêutrons (N)

do átomo

A = Z + N

P = 4 e N = 5

A = Z + N4 5

A = 9

Próton Nêutron Elétron

De acordo com a IUPAC (União Internacional de Química Pura e

Aplicada), ao representar um elemento químico, devem-se

indicar, junto ao seu SÍMBOLO, seu número atômico (Z) e seu

número de massa (A) Notação Geral

XZ

AX

Z

Aou

C6

12

Cl17

35Fe

26

56

Cl17

35

Nome do elemento: _________

A = ______

Z = ______

P = ______

E = ______

N = ______

cloro

35

17

17

17

18

Fe26

56

Nome do elemento: _________

A = ______

Z = ______

P = ______

E = ______

N = ______

ferro

56

26

26

26

30

Quando o átomo

PERDE elétrons o íon terá

CARGA POSITIVA

e será chamado de

CÁTION

O átomo de ferro

PERDEU 3 ELÉTRONS

para produzi-lo Fe56

26

3+

Quando o átomo

GANHA elétrons o íon terá

CARGA NEGATIVA

e será chamado de

ÂNION

O átomo de oxigênio

GANHOU 2 ELÉTRONS

para produzi-lo O

16

8

2 –

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

01) Os íons representados a seguir apresentam o mesmo(a):

40Ca K

39

20 19

2+ +e

Quais os valores de A, Z, P, E e N nos átomos:

02) 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.

03) (Covest-2002) Isótopos radiativos de iodo são utilizados no diagnóstico e

tratamento de problemas da tireóide, e são, em geral, ministrados na forma

de sais de iodeto. O número de prótons, nêutrons e elétrons no isótopo 131

do iodeto são, respectivamente: I53

131 –

I53

131 –

P = 53

N = 131 – 53 = 78

E = 53 + 1 = 54

Qual o valor de A, Z, P, E e N

no isótopo de Iodo:

Comparando-se dois ou mais átomos,

podemos observar

algumas semelhanças entre eles

A depender da semelhança, teremos para esta

relação uma denominação especial

Cl35

17 Cl37

17

Z = 17

A = 35

N = 18

Z = 17

A = 37

N = 20

Estes átomos possuem o

mesmo número atômico

e diferentes números de nêutrons,

conseqüentemente, números de massa diferentes

Átomos que possuem mesmo número atômico e

diferentes números de

massa são denominados de

ISÓTOPOS

H1

1 H2

1 H3

1

hidrogênio 1

monotério

hidrogênio leve

hidrogênio 2

deutério

hidrogênio pesado

hidrogênio 3

tritério

trítio

Somente os isótopos do hidrogênio possuem

nomes especiais

Os demais isótopos são identificados pelo nome do elemento

químico seguido do seu respectivo número de massa

C12

6 C13

6 C14

6

carbono 12 carbono 13 carbono 14

Ca40

20 K40

19

Z = 20

A = 40

N = 20

Z = 19

A = 40

N = 21

Estes átomos possuem o mesmo número de massa

e diferentes números atômicos

Átomos que possuem mesmo número de massa e

diferentes números atômicos são denominados de

ISÓBAROS

Ca40

20 K39

19

Z = 20

A = 40

N = 20

Z = 19

A = 39

N = 20

Estes átomos possuem o

mesmo número de nêutrons

e diferentes números atômicos e de massa

Átomos que possuem mesmo número de nêutrons e diferentes

números atômicos e de massa

são denominados de

ISÓTONOS

Na11

23 +O

8

16 2–Ne

10

20

E = 10 E = 10 E = 10

Possuem mesmo

NÚMERO DE ELÉTRONS (E)

ISOELETRÔNICOS

são espécies químicas que possuem mesmo número de elétrons

01) Observe os átomos fictícios e responda o que se pede:

Yb80

35I ) Kw

81

36II ) By

81

35III ) Wr

80

36IV )

Quais são isótopos.

Quais são isóbaros.

Quais são isótonos.

Yb35 By35e Kw36 Wr36e

Yb80

Wr80

e Kw81

By81

e

45 45 46 44

Yb Kw

45 45e