modelos atômicos thomson e rutherford
TRANSCRIPT
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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
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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?
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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.
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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
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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
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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
