ESTRUTURA   ATMICA
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ESTRUTURA ATÔMICA. Modelos Atômicos. Modelo atômico de Dalton Modelo atômico de Thomson Modelo atômico de Rutherford Modelo atômico de Rutherford-Bohr Modelo atômico atual. MODELOS ATÔMICOS. 1808 - Dalton

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ESTRUTURA ATÔMICA

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Presentation Transcript


Estrutura at mica

ESTRUTURA ATMICA

Modelos Atmicos

Modelo atmico de Dalton

Modelo atmico de Thomson

Modelo atmico de Rutherford

Modelo atmico de Rutherford-Bohr

Modelo atmico atual


Estrutura at mica

MODELOS ATMICOS

  • 1808 - Dalton

    • Primeiro modelo atmico com base experimental. O tomo uma partcula macia e indivisvel. O modelo vingou at 1897.

MODELO DE BOLA DE BILHAR

A teoria de John Dalton foi baseada no seguinte modelo:

1 - Toda matria composta de partculas fundamentais, os tomos;

2 - Os tomos so permanentes e indivisveis, eles no

podem ser criados nem destrudos;


Estrutura at mica

3 - Os elementos so caracterizados por seus tomos. Todos os tomos de um dado elemento so idnticos em todos os aspectos. tomos de diferentes elementos tm diferentes propriedades;

4 - As transformaes qumicas consistem em uma combinao, separao ou rearranjo de tomos;

5 - Compostos qumicos so formados de tomos de dois ou mais elementos em uma razo fixa.


Estrutura at mica

MODELO ATMICO DE THOMSON

  • Thompson (1898)

  • Pudim de passas.

  • tomo macio.

  • Carga eltrica Negativa.


Estrutura at mica

Em uma ampola, William Crookes submeteu um gs a uma presso ambiente e a uma alta tenso. Quando os eltrons saem do ctodo, colidem com molculas do gs, ocorrendo a sua ionizao e liberao de luz, que ilumina toda a ampola.


Estrutura at mica

OBSERVAES DE THOMSON

  • Na ausncia de campo magntico ou eltrico os raios catdicos avanam em linha reta;

  • O fenmeno da emisso da luz independente do gs e do metal utilizado no eletrodo;

  • Os raios catdicos eram atrados para a placa positiva do capacitor.

A partir dessa concluso, Thomson pde, posteriormente, descobrir a existncia do eltron.


Estrutura at mica

OBSERVAES DE THOMSON

  • Os raios catdicos, quando incidem sobre um anteparo, produzem uma sombra na parede oposta do tubo, permitindo concluir que se propagam em linha reta.


Estrutura at mica

OBSERVAES DE THOMSON

  • Os raios catdicos movimentam um molinete ou catavento de mica, permitindo concluir que so dotados de massa.


Estrutura at mica

OBSERVAES DE THOMSON

  • Os raios catdicos so desviados por um campo de carga eltrica positiva, permitindo concluir que so dotados de carga eltrica negativa


Estrutura at mica

A Descoberta do Prton

Em 1886, Goldstein obteve os raios canais, que se propagam em sentido oposto ao dos raios catdicos. Experincias posteriores mostram que:

Os raios canais so constitudos por partculas positivas denominadas prtons;


Estrutura at mica

A Descoberta do Nutron

(Chadwick)


Estrutura at mica

Modelo Atmico de Rutherford

(1911)


Estrutura at mica

Durante a realizao da experincia, Rutherford observou que:

a) a maioria das partculas atravessaram a folha de ouro sem sofrer desvios e sem alterar a superfcie da folha de ouro.

b) algumas partculas sofreram desvios ao atravessar a folha de ouro.

c) muito poucas partculas no atravessaram a folha de ouro e voltaram.


Estrutura at mica

Em funo dos resultados obtidos, Rutherford concluiu que:

1- O tomo descontnuo, ou seja, predominam grandes espaos vazios denominados eletrosfera onde estariam localizados os eltrons.

2- O tomo constitudo por uma pequena regio macia, denominada de ncleo, onde estaria concentrada a massa do tomo.

3- O ncleo do tomo positivo.

4- O raio de tomo de ouro da ordem de 10 mil a 100 mil vezes maior do que o seu prprio ncleo.


Estrutura at mica

TOMO

MODELO CLSSICO


Estrutura at mica

Conceitos Fundamentais

Nmero Atmico ( Z )

o nmero de prtons do ncleo de um tomo.

Nmero que identifica o tomo.

E

Z


Estrutura at mica

Nmero de Massa ( A )

a soma do nmero de prtons ( Z ) e do nmero de nutrons ( N ) existentes no ncleo de uma tomo

A = Z + N

A

E


Estrutura at mica

Istopos, Isbaros e Istonos

Istopos : so tomos que apresentam

o mesmo nmero atmico

e diferentes nmeros de massas.

1

H

1

prtio

2

H

1 deutrio

3

H

1

trtio


Estrutura at mica

Istonos : so tomos que apresentam

diferentes nmeros atmicos, diferentes

nmeros de massa, e o mesmo nmero de nutrons

37

Cl

17

40

Ca

20


Estrutura at mica

Istonos : so tomos que apresentam

diferentes nmeros atmicos, diferentes

nmeros de massa, e o mesmo nmero de nutrons

37

Cl

17

40

Ca

20


Estrutura at mica

Isbaros : so tomos que apresentam

diferentes

nmeros atmicos

e mesmo nmero de massa.

40

K

19

40

Ca

20


Estrutura at mica

Elemento Qumico

Elemento qumico o conjunto de

tomos que apresentam o mesmo nmero

tmico ( Z ).

Se um tomo perde eltrons, ele se torna um on positivo,

chamado ction.


Estrutura at mica

Elemento Qumico

Elemento qumico o conjunto de

tomos que apresentam o mesmo nmero

tmico ( Z ).

Se um tomo perde eltrons, ele se torna um on positivo,

chamado ction.


Estrutura at mica

Se um tomo ganha eltrons, ele se torna um on negativo,

chamado nion.


Estrutura at mica

ATOMSTICA EXPERIMENTAL

MODELO DE DALTON

MODELO DE THOMSON

MODELO DE RUTHERFOD


Estrutura at mica

Deficincias do modelo atmico proposto por Rutherford

De acordo com a teoria desenvolvida por Maxwell , partculas dotadas de acelerao deveriam emitir energia. Esta emisso implica a perda de energia e, assim, ao invs dos eltrons ficarem em rbitas estveis, eles aproximariam do ncleo em movimento espiral e o tomo desmontaria.


Estrutura at mica

MODELO ATMICO DE

NIELS BOHR ( 1913 )

Niels Bohr formulou uma teoria (1913) sobre o movimento dos eltrons, fundamentado na Teoria Quntica da Radiao (1900) de Max Planck.


Estrutura at mica

Teoria Quntica

De acordo com Max Planck (1900), quando uma partcula passa de uma situao de maior para outra de menor energia ou vice-versa, a energia perdida ou recebida em "pacotes" que recebe o nome de quanta (quantum o singular de quanta).

O quantum o pacote fundamental de energia e indivisvel. Cada tipo de energia tem o seu quantum. A Teoria Quntica permitiu a identificao dos eltrons de um determinado tomo, surgindo assim os "nmeros qunticos".


Difra o espectro cont nuo

DIFRAO Espectro contnuo


Espectro descont nuo ou at mico

Espectro descontnuo ou atmico

Raia ou banda do espectro


Estrutura at mica

Assim como as impresses digitais identificam uma pessoa, o espectro de um elemento qumico identifica esse elemento.


Estrutura at mica

  • POSTULADOS DE BHR

  • Os eltrons se movem ao redor do ncleo em um nmero limitado de rbitas bem definidas rbitas estacionrias - "camadas eletrnicas" (K,L,M,N,O,P e Q).

  • Em rbita estacionria o eltron no emite nem absorve energia;

  • Ao saltar de uma rbita estacionria para outra, o eltron emite ou absorve uma quantidade de energia quantum; (dado pela relao E = h.v , onde v a freqncia e h a constante de Planck).


Estrutura at mica

Os eltrons saltam de um nvel para outro

mais externo, absorvendo uma quantidade de energia definida (quantum de energia)

Ao retornar ao nvel mais interno, o eltron emite um quantum de energia, na forma de luz de cor bem definida.


Estrutura at mica

COBRE

SDIO


Estrutura at mica

CLCIO


Estrutura at mica

Camadas eletrnicas

Os eltrons esto distribudos em camadas ou nveis de energia


Estrutura at mica

Nmero mximo de eltrons nas

camadas ou nveis de energia

(EQUAO DE RYDBERG)

e = 2 . n 2


Estrutura at mica

Nmero mximo de eltrons nas

camadas ou nveis de energia


Estrutura at mica

Modelo Atmico de Sommerfeld - Os eltrons de um mesmo nvel, ocupam rbitas de trajetrias diferentes (circulares e elpticas) a que denominou de subnveis, que podem ser de quatro tipos: s , p , d , f .

Subnveis de energia

As camadas ou nveis de energia so formados de subcamadas ou subnveis de energia, designados pelas letras s, p, d, f.


Estrutura at mica

1a fase UTFPR

Um dos grandes mistrios que a natureza propiciava espcie humana era a luz. Durante dezenas de milhares de anos a nossa espcie s pode contar com este ente misterioso por meio de fogueiras, queima de leo em lamparinas, gordura animal, algumas resinas vegetais etc. Somente a partir da revoluo industrial que se pode contar com produtos como querosene, terebintina e outras substncias. Mas, mesmo assim, a natureza da luz permanecia um grande mistrio, ou seja qual fenmeno fsico ou qumico gera luz. Somente a partir das primeiras dcadas do sculo XX que Ernest Rutherford e Niels Bohr propuseram uma explicao razovel sobre a emisso luminosa. Com base no texto, qual alternativa expe o postulado de Bohr que esclarece a emisso luminosa?


Estrutura at mica

A) Ao receber uma quantidade bem definida de energia, um eltron salta de um nvel mais externo para um nvel mais interno.

B) Um eltron que ocupe um nvel mais externo pula para nvel mais interno, liberando uma quantidade bem definida de energia .

C) Quanto mais prximo do ncleo estiver um eltron mais energia ele pode emitir na forma de luz; quanto mais distante do ncleo estiver um eltron menos energia ele pode emitir.

D) Ao se mover em um nvel de energia definida, um eltron libera energia na forma de luz visvel.

E) Os eltrons movem-se em nveis bem definidos de energia , que so denominados nveis estacionrios.

B


Estrutura at mica

Fuvest-SP

O fsico dinamarqus Niels Bohr(1885-1962) enunciou, em 1913, um modelo atmico que relacionou a quantidade de energia dos eltrons com sua localizao na eletrosfera. Em relao s transies eletrnicas, um eltron, ao absorver energia, pode sofrer a seguinte transio:

a) Da rbita N para rbita M.

b) Da rbita P para rbita O.

c) Da rbita L para rbita K.

d) Da rbita O para rbita P.

e) Da rbita M para rbita L.

D


Estrutura at mica

(UFSC)A luz emitida nos luminosos a base de gs nenio, so originadas em tubos de baixa presso com descarga eltrica de alta voltagem. Os chineses, desde o sculo X, utilizavam efeitos luminosos pela queima de fogos de artifcio.

Assinale a(s) proposio(es) VERDADEIRA(S):

Assinale a(s) proposio(es) VERDADEIRA(S):

01. A ionizao do tomo de nenio acontece com a perda de eltrons do subnvel 2p.

02. A luz emitida tanto pelo gs nenio, quanto pelos fogos de artifcio pode ser explicada atravs do salto dos eltrons para nveis mais energticos. Esta luz ser liberada quando da volta do eltron sua camada de origem.

04. A luz emitida pelo gs nenio ocorre pela reao qumica entre todos os tomos presentes no tubo.

08. O nenio um gs nobre com a seguinte configurao eletrnica: 1s2 2s2 2p6.

02


Estrutura at mica

(Fuvest)

Quando se salpica um pouco de cloreto de sdio ou brax nas chamas de uma lareira, obtm-se chamas coloridas. Isso acontece porque nos tomos dessas substncias os eltrons excitados:

a) Absorvem energia sob forma de luz, neutralizando a carga nuclear e ficando eletricamente neutros.

b) Retornam a nveis energticos inferiores, devolvendo energia absorvida sob forma de luz.

c) Recebem um quantum de energia e distribuem-se ao redor do ncleo em rbitas mais internas.

d) Emitem energia sob forma de luz e so promovidos para rbitas mais externas.

e) Saltam para nveis energticos superiores,superando a carga nuclear e originando um nion.

B


Estrutura at mica

1a fase UTFPR

Um dos grandes mistrios que a natureza propiciava espcie humana era a luz. Durante dezenas de milhares de anos a nossa espcie s pode contar com este ente misterioso por meio de fogueiras, queima de leo em lamparinas, gordura animal, algumas resinas vegetais etc. Somente a partir da revoluo industrial que se pode contar com produtos como querosene, terebintina e outras substncias. Mas, mesmo assim, a natureza da luz permanecia um grande mistrio, ou seja qual fenmeno fsico ou qumico gera luz. Somente a partir das primeiras dcadas do sculo XX que Ernest Rutherford e Niels Bohr propuseram uma explicao razovel sobre a emisso luminosa. Com base no texto, qual alternativa expe o postulado de Bohr que esclarece a emisso luminosa?

A) Ao receber uma quantidade bem definida de energia, um eltron salta de um nvel mais externo para um nvel mais interno.

B) Um eltron que ocupe um nvel mais externo pula para nvel mais interno, liberando uma quantidade bem definida de energia .

C) Quanto mais prximo do ncleo estiver um eltron mais energia ele pode emitir na forma de luz; quanto mais distante do ncleo estiver um eltron menos energia ele pode emitir.

D) Ao se mover em um nvel de energia definida, um eltron libera energia na forma de luz visvel.

E) Os eltrons movem-se em nveis bem definidos de energia , que so denominados nveis estacionrios.

X


Estrutura at mica

(ITA 2001)

Considere as seguintes afirmaes:

I O nvel de energia de um tomo, cujo nmero quntico principal igual a 4, pode ter, no mximo 32 eltrons.

II A configurao eletrnica 1s22s22px22py2 representa um estado excitado do tomo de oxignio.

III O estado fundamental do tomo de fsforo contm trs eltrons desemparelhados.

IV O tomo de nitrognio apresenta o primeiro potencial de ionizao menor que o tomo de flor.

V A energia necessria para excitar um eltrons do estado fundamental do tomo de hidrognio para o orbital 3s igual quela necessria para excitar este mesmo eltron para o orbital 3d.

Das afirmaes feitas, esto CORRETAS

a) apenas I, II e III

b) apenas I, II e V

c) apenas III e IV

d) apenas III, IV e V

e) todas

2px 2py 2pz


Estrutura at mica

  • Princpio da Dualidade da matria de Louis de Broglie - 1924

  • O eltron apresenta caracterstica DUAL, ou seja, comporta-se como matria e energia sendo uma partcula-onda.

  • Princpio de Incerteza de Heisenberg - 1926

  • Impossvel determinar com preciso a posio e a velocidade de um eltron num mesmo instante.

MODELO DOS ORBITAIS ATMICOS


Estrutura at mica

MODELO DOS ORBITAIS ATMICOS

Sommerfeld( 1916 )

rbitas elpticas.

Admite que em uma camada eletrnica havia uma rbita circular e rbitas elpticas, onde n o nmero de camada.

Introduo dos subnveis de energia.


Estrutura at mica

Teoria da Mecnica Ondulatria

Em 1926, Erwin Shrringer formulou uma teoria chamada de "Teoria da Mecnica Ondulatria" que determinou o conceito de "orbital" . Orbital a regio do espao ao redor do ncleo onde existe a mxima probabilidade de se encontrar o eltron.

s

d

f

p


Estrutura at mica

NMEROS QUNTICOS

1 - Nmero quntico principal (n)

localiza o eltron em seu nvel de energia.


Estrutura at mica

2 - Nmero quntico secundrio (l)

Localiza o eltron no seu subnvel de energia e d o formato do orbital.


Estrutura at mica

3 - Nmero quntico magntico (m)

Localiza o eltron no orbital e d a orientao espacial dos orbitais.

O nmero quntico magntico pode assumir valores que vo desde - l at + l, passando pelo zero.


Estrutura at mica

4- Nmero quntico de Spin (S):

Relacionado com o movimento de rotao

do eltron em um orbital.

S = -1/2 e +1/2


Estrutura at mica

0

-1 0 +1

-2 -1 0 +1 +2

-3 -2 -1 0 +1 +2 +3

NMEROS QUNTICOS

Os estados energticos dos eltrons


Estrutura at mica

IMPORTANTE

Princpio da excluso de Pauli

Em um orbital, podem existir no mximo dois eltrons que devem ter spins contrrios.

Regra de Hund

Ao ser preenchido um subnvel, cada orbital desse subnvel recebe inicialmente apenas um eltron; somente depois de o ltimo orbital desse subnvel ter recebido seu primeiro eltron comea o preenchimento de cada orbital semicheio com o segundo eltron.


Estrutura at mica

DISTRIBUIO ELETRNICA


Estrutura at mica

DISTRIBUIO ELETRNICA


Estrutura at mica

DISTRIBUIO ELETRNICA


Estrutura at mica

IMPORTANTE

Subnvel mais energtico o ltimo subnvel escrito, seguindo o diagrama de Linus Pauling.

Camada de valncia corresponde ltima camada com eltrons de um tomo.

Eltron diferencial o ltimo eltron a entrar no subnvel mais energtico.


Estrutura at mica

Eletrosfera

Camadas ou nveis energticos

Subnveis

Orbitais

ELETROSFERA


Estrutura at mica

A DISTRIBUIO ELETRNICA

DIAGRAMA DE LINUS CARL PAULING


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