Modelos atômicos

. . . do começo aos nossos dias

Surgido praticamente de forma intuitiva, o conceito de átomo teve sua origem na Grécia Antiga (há 2400

anos) com os filósofos Demócrito, Leucipo. Não tendo base científica, tais gregos imaginavam um

modelo atômico no qual o átomo fosse indestrutível,

imutável.

Á t o m o : i n d i v i s í v e l

Ainda na Grécia antiga surgiu algum tempo depois a teoria dos

quatro elementos, que foi apoiada por

Aristóteles.

P e n s a m e n t o a r i s t o t é l i c o

Aristóteles divagando em seus pensamentos tenta integrar os

quatro elementos . . .

"Da terra passamos à água pelo frio.

Da água passamos ao ar pela via úmida.

Do ar passamos ao fogo pelo calor.

Do fogo passamos à terra pela via seca."

T e r r a , a r , f o g o , á g u a

Graças a isso, o atomismo de

Demócrito e Leucipo perdeu força e . . .

. . . permaneceu em descrédito durante

muitos séculos.

*O mundo muçulmano continuou acreditando no atomismo.

O t e m p o p a s s a . . .

Séculos depois, surgem os modelos atômicos . . .

. . . Dalton

. . . Thomson

. . . Rutherford

. . . Bohr

. . . Sommerfeld

. . . Modelo atual

John Dalton propõe um modelo atômico que ficou

conhecido por “bola de bilhar”, por lembrar uma bola maciça e indivisível, foi suficiente para explicar as reações químicas como sendo um “rearranjo”

entre os átomos.

John Dalton(1766-1844)

U m m o d e l o e x p e r i m e n t a l

Modelo de Dalton.(1808)

“ B o l a d e B i l h a r ”

Thomson sugeriu que o átomo seria formado por uma esfera

positiva “incrustada” de elétrons (carga elétrica

negativa). A conclusão de que a esfera deveria ser positiva

está relacionada ao fato de os átomos apresentarem carga

elétrica total nula. Joseph Thomson

(1856-1940)

E l e t r i c i d a d e é r e a l i d a d e

O grande mérito de Thomson foi admitir (e comprovar) que o

átomo seria divisível.

Modelo de Thomson.(1897)

“ P u d i m d e A m e i x a s ”

Os raios catódicos – estudou a passagem de corrente elétrica por um gás (rarefeito) no interior de um tubo de vidro, que

continha duas peças metálicas, uma positiva e outra negativa.

E x p e r i m e n t o d e T h o m s o n

E s q u e m a d e f u n c i o n a m e n t o

(experimento de Thomson)

J. J. Thomson demostrou, em 1897, a existência de partículas carregadas negativamente, os elétrons. Os

átomos, portanto, são divisíveis!Também, determinou a relação entre a carga e a massa dos

elétrons, demonstrando que esta relação era constante e independente do material utilizado.

I m p o r t â n c i a . . .

Rutherford propôs o modelo que admite um núcleo com cargas elétricas positivas

(denominou-as prótons). Ao redor, muitos distantes

estariam girando os elétrons (negativos). Entre prótons e

elétrons haveria grande espaço vazio.

Ernest Rutherford

(1871-1937)

M o d e l o s e v o l u e m

Modelo de Rutherford.(1911)

“ P l a n e t á r i o ”

Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro (0,0001 mm)

com partículas "alfa" (núcleo de átomo de hélio: 2 prótons e 2

nêutrons), emitidas pelo "polônio" (Po), contido num bloco de

chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar

passagem às partículas "alfa" por ele emitidas.

    Após a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora

revestida de sulfeto de zinco (ZnS).

Experimento de Rutherford

Experimento de Rutherford

Esquema de funcionamento

Equipamento utilizado

Explicação . . .

Experimento de Rutherford

?

Conclusões de Rutherford

O átomo seria um imenso vazio, no qual o núcleo ocuparia

uma pequena parte, enquanto que os elétrons o circundariam

numa região negativa chamada de eletrosfera, modificando

assim, o modelo atômico proposto por Thomson.

Como ficou o modelo de Rutherford?

Bohr formulou um modelo atômico com elétrons girando em

orbitas circulares e somente a determinadas distâncias do núcleo (órbitas, camadas ou

níveis de energia).

Niels Bohr(1885 -1962)

U m g r a n d e s a l t o

Modelo de Bohr.(1913)

núcleo

elétrons

órbita

N í v e i s e n e r g i a

Saliente-se que um elétron não pode permanecer entre dois níveis de energia. Pode

“saltar” de níveis internos para níveis externos, quando absorve energia. Ao retornar,

devolve ao a energia recebida, geralmente na

forma de luz.

E n e r g i a é o q u e i m p o r t a

1º Postulado: Bohr admitiu que, tanto a lei de Coulomb como as leis de Newton são ainda aplicáveis no

domínio atômico. Assim o elétron mover-se-á numa orbita circular em volta do núcleo, sendo a força central

a responsável pelo movimento;

P o s t u l a d o s d e B o h r

Lei d

e C

oulo

mb

Órb

itas

circ

ular

es

P o s t u l a d o s d e B o h r

2º Postulado: fornecendo energia (elétrica, térmica, ....) a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis

mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz.

Absorção/devolução de energia

(modelo de Bohr)

A linha vermelha no espectro atômico

é causada por elétrons saltando

da terceira órbita para a segunda

órbita

P o s t u l a d o s d e B o h r

Fogos de artifício

Sommerfeld, em 1927, aperfeiçoou o modelo de

Rutherford e de Bohr admitindo não só a existência de orbitas

circulares, mas também elípticas.

Isso permite explicar a existência não só de níveis de energia, mas

também de subníveis. Arnold Johannes Sommerfeld

(1868-1951)

Os subníveis de energia

James Chadwick descobriu/comprovou uma

outra partícula subatômica de massa muito próxima à massa

do próton, mas sem carga elétrica (neutra, portanto).

Essa partícula passou a ser chamada nêutron e localiza-

se no núcleo do átomo. James Chadwick

(1891 -1974)

N ú c l e o p e s a d o

Modelo de.Rutherford-Bohr- Sommerfeld

Chadwick.(1932)

T r a b a l h o d e e q u i p e

Modelo atual ou modelo de nuvens eletrônicas(modelo quântico).

FundamentaçãoDualidade da matéria de De Broglie.

Princípio da Incerteza de Heisenberg.Equação de onda de Schrödinger.

Louis De Broglie(1892-1987)

Werner Heisenberg(1901-1976)

Erwin Schrödinger(1887-1961)