estrutura atômica - origem da teoria atômica leucipo: ideia de Átomo; demócrito (460 a.c. –370...
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Estrutura AtômicaEVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
Professor Guilherme Alves
1.1 - Origem da Teoria Atômica
Leucipo: Ideia de Átomo;
Demócrito (460 a.C. – 370 a.C.): usou a palavra “átomo” para designar a
partícula indivisível da matéria;
Platão(428 a.C. – 348 a.C.) e Aristóteles (384 a.C. – 322 a.C.): Opuseram-se
a ideia da existência do átomo;
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1.2 - Modelo Atômico de Dalton (1803)
Toda matéria é constituída de átomos, indivisíveis e indestrutíveis;
Os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos em massa e
em todas as outras propriedades;
Os compostos se formam pela combinação de duas ou mais espécies
diferentes de átomos. Esta combinação ocorre na razão de números
inteiros e pequenos;
Os átomos são as unidades das transformações químicas. Uma reação
química envolve apenas combinação, separação e rearranjo de átomos.
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1.2 - Modelo Atômico de Dalton (1803)
Lei de Dalton ou Lei das proporções múltiplas: Quando massas iguais de
uma mesma substância simples A combinam-se com massas diferentes
de uma mesma substância simples B, formando compostos diferentes, as
massas diferentes de B formam entre si uma proporção de números
inteiros e pequenos.
C(s) + ½ O2(g) CO(g)
12g 16g 28g
C(s) + ½ O2(g) CO2(g)
12g 32g 44g
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1.2 - Modelo Atômico de Dalton (1803)
O modelo atômico de Dalton: bola de bilhar.
O átomo seria uma esfera maciça, indivisível e neutra.
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1.3 – Experimentos nas Ampolas de Crooks
Willian Crooks (1832 – 1919): Físico Inglês
Ampolas de Crooks: Gases sob baixíssima pressão, cerca de 0,01 atm;
diferença de potencial da ordem de 20000 voltsProf. Guilherme Alves
1887: Thomson fez uma série de experimentos usando as ampolas de
crooks:
Os raios catódicos possuem as seguintes propriedades principais:
1. Possuem massa;
2. Propagam-se em linha reta;
3. Possuem carga elétrica negativa.
1.3 – Experimentos nas Ampolas de Crooks
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1.3 – Experimentos nas Ampolas de Crooks
Resultados observados independente do gás usado no experimento
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Em 1897 Thomson calculou a razão entre a carga e a massa da partícula
da raio catódico
1.4 – O Modelo atômico de Thomson
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O desvio dos raios catódicos depende dos campos magnéticos e elétrico
aplicados;
O desvio também depende da proporção carga-massa do elétron;
Em 1897, Thomson determinou que a proporção carga-massa de um
elétron
𝑒
𝑚= 1,76 . 1011 𝐶. 𝑘𝑔
− 1 = 1,76 . 108𝐶. 𝑔− 1
Objetivo: encontrar a carga do elétron para determinar sua massa.
Thomson chamou os raios catódicos de elétrons
1.4 – O Modelo atômico de Thomson
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“Pudim de passas”: o átomo seria uma esfera maciça, homogênea e
positiva com elétrons encrustrados nela.
1.4 – O Modelo atômico de Thomson
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Experimento de Millikan (1908)A descoberta da carga e da massa de um elétron
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Experimento de Millikan (1908)A descoberta da carga e da massa de um elétron
Millikan determinou que a carga no elétron é 1,60 . 10-19C;
Conhecendo a proporção caga-massa, 1,76 . 108C/g, Millikan calculou a
massa do eletron: 9,10 . 10-28g
Massa de um elétron = 9,10939 . 10-28g
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1.5 – Descoberta do Próton
1886, o físico alemão Eugen Goldstein (1850 – 1930) descobriu os
Raios Canais ou Raios Anódicos.
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1.5 – Descoberta do Próton
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1.5 – Descoberta do Próton
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Íons positivos ≠ prótons
Se o gás residual é o hidrogênio, os raios canais são constituídos pelos íons
gasosos H+ resultantes da colisão de elétrons (raios catódicos) com as
moléculas de H2 do gás residual.
H••H + e- [H••H]+ + 2e-
[H•H]+ + e- 2[H]+ + 2e-
1.5 – Descoberta do Próton
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Raios catódicos
Características dos raios canais:
1. Possuem carga positiva;
2. A razão entre carga e a massa dessas partículas depende do gás presente no tudo. Quando se utilizava o gás hidrogênio determinava-se que a massa dessa partícula era 1836 vezes maior que a massa de um elétron.
3. Essas partículas possuem uma intensidade de carga igual à de um elétron, porém de sinal oposto.
Ernest Rutherford denominou os raios canais de “Prótons” (palavra grega que significa o “primário”)
Massa de um Próton = 1,672623 . 10-24g
1.5 – Descoberta do Próton
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1.6 – Modelo Atômico de Rutherford
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Rutherford juntamente com Hans Geiger e Ernest Marsden
1.6 – Modelo Atômico de Rutherford
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Também foram
utilizados outros
metais no estudo
1.6 – Modelo Atômico de Rutherford
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Expectativa / Realidade
O átomo contém imensos espaços vazios (eletrosfera);
No centro do átomo existe um núcleo muito pequeno e denso;
O núcleo do átomo possui carga positiva;
Para equilibrar a carga positiva existem elétrons ao redor do núcleo numa
região denominada de eletrosfera;
O raio do núcleo é cerca de 10000 a 100000 vezes menor que o raio do
átomo;
1.6 – Modelo Atômico de Rutherford (1910)
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1.6 – Modelo Atômico de Rutherford
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