1. Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais – Campus Contagem
Lucas Campos Barbosa e Silva
Projeto BIC-Jr 2012/2013

2. Modelos Atômicos
Contexto Histórico e Evolução
Disponível em: http://www.brasilescola.com/fisica/modelos-atomicos.htm

3. O que é um modelo científico?
• “Um modelo científico é uma idealização simplificada de
um sistema que possui maior complexidade, mas que
ainda assim supostamente reproduz na sua essência o
comportamento do sistema complexo que é o alvo de
estudo e entendimento.”
• “Também pode ser definido como o resultado do
processo de produzir uma representação abstrata,
conceitual, gráfica ou visual de fenômenos, sistemas ou
processos com o propósito de analisar, descrever,
explicar, simular - em geral, explorar, controlar e predizer
estes fenômenos ou processos.”
Wikipédia, 2013.

4. John Dalton (1766-1844)
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/John_Dalton
• Nasceu em Eaglesfield, Inglaterra.
• Conhecido por ter criado a
primeira teoria atômica moderna e
pela descoberta da anomalia da
visão das cores, conhecida
por daltonismo.
• De origem pobre, dedicou-se ao
ensino e à pesquisa, lecionando
em inúmeras instituições.
• Em 1825, recebeu a medalha da
Sociedade Real pelo seu trabalho
sobre a teoria atômica.

5. • Atuou também como
meteorologista por quase 60
anos.
• Principais obras: Novo sistema
filosófico da química (1808) e
Fatos extraordinários relativos à
visão das cores (1794).
• Introduziu o conceito de massa
atômica e descobriu a Lei da
Pressão Parcial dos Gases.
• Faleceu aos 78 anos de idade, em
Manchester.
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/John_Dalton

6. Modelo Atômico de Dalton (1808)
• Átomo maciço, esférico e indivisível. Não levava em conta as
propriedades elétricas da matéria.
• Principais pontos da Teoria Atômica de Dalton:
– Todas as substâncias são formadas por átomos;
– Os átomos de um mesmo elemento químico são iguais em
todas as suas características (tamanho e massa);
– Os átomos de diferentes elementos químicos são diferentes
entre si;
– As substâncias simples são formadas por átomos de um
mesmo elemento químico;
– As substâncias compostas (também chamadas de compostos
químicos) são formadas por átomos de dois ou mais
elementos químicos diferentes, que se combinam sempre
numa mesma proporção;

7. – Átomos não são criados nem destruídos, sendo esferas
rígidas indivisíveis;
– Nas reações químicas, os átomos se recombinam em
proporções estritamente definidas.
• Objetivava comprovar a Lei da Conservação das Massas de
Lavoisier.
• Didaticamente, comparação a uma “bola de bilhar”.
Fonte: http://www.infoescola.com/quimica/teoria-atomica-de-dalton/ e http://www.essaseoutras.xpg.com.br/johndalton-e-a-teoria-atomica-biografia-do-quimico-resumo-das-leis/.

8. Simbologia
de Dalton
Fonte:
http://www.profpc.com.br/evolu%C3%A7%C3%
A3o_at%C3%B4mica.htm

9. Contexto Histórico-Científico
• História:
– Progressos advindos da Revolução Industrial;
– Surgimento de novas máquinas e meios de transporte (ex:
locomotiva à vapor);
– Crescimento das cidades.
• Ciência:
– Isolamento dos elementos químicos magnésio, bário,
estrôncio, cálcio e boro.
– Início do desenvolvimento dos estudos sobre eletricidade
e magnetismo.

10. Joseph John Thomson (1856-1940)
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Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Joseph_John_Thomson
• Nasceu em Manchester,
Inglaterra.
• Estudou engenharia, mas
tornou-se professor de Física.
Casou-se em 1890 e teve dois
filhos (um deles George Paget
Thomson, vencedor do Nobel
de Física).
Foi mestre no Trinity College e
presidente da Royal Society.
Ao longo de seus estudos, foi
premiados diversos vezes.
Pela descoberta dos elétrons,
recebeu o Nobel de Física em
1906.

11. Modelo Atômico de Thomson
• Proposto em 1898, este modelo propõe a divisibilidade do
átomo e a natureza elétrica da matéria. A parti da descoberta
do elétron com a ampola de Crookes, Thomson propôs o
átomo constituído de um fluido homogêneo positivo onde
estariam incrustados os elétrons (carga negativa). Esse
modelo confirmava a eletroneutralidade da matéria, mas não
conseguia explicar os fenômenos eletromagnéticos.
• Conhecido didaticamente como “pudim de passas” ou “pudim
de ameixas”.

12. Átomo de Thomson
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B4mico_de_Thomson

13. Ampola de Crookes
• “Em uma ampola, William Crookes (1832-1919) submeteu um
gás a uma menor que a pressão atmosférica e uma alta
tensão. Quando os elétrons saem do cátodo, colidem
com moléculas do gás e ocorre a ionização do gás e liberação
de luz que ilumina toda a ampola. A partir desses
experimento , Thomson observou que esse fenômeno é
independente do gás e do metal utilizado no eletrodo.
Concluiu que os raios catódicos podem ser gerados a partir de
qualquer elemento. A partir dessa conclusão, Thomson pôde,
posteriormente, descobrir a existência do elétron.”
Wikipédia, 2013.

14. Fonte: http://www.infoescola.com/fisica/ampola-de-crookes/

15. • Com o experimento, Thomson observou que:
– Os raios catódicos são corpusculares, pois quando
interceptam um anteparo, este entra em rotação.
– Os raios são constituídos de partículas com carga elétrica,
pois são desviados por um campo elétrico e magnético.
Pelo sentido do desvio, as partículas são negativas.
Fonte:
http://www.profpc.com.br/evolu%C3%A7%C3
%A3o_at%C3%B4mica.htm

16. Ernest Rutherford (1871-1937)
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ernest_Rutherford
• Nasceu em Brightwater, Nova
Zelândia.
• Conhecido como o “Pai da Física
Nuclear”.
• Num trabalho no início da carreira,
descobriu o conceito de meia-vida
radioativa, provou que a
radioatividade causa a
transmutação de um elemento
químico em outro, e também
distinguiu e nomeou as radiações
alfa e beta.

17. Fonte: http://mesonpi.cat.cbpf.br/verao98/marisa/RUTHERFORD.HTML
• Foi premiado com o Nobel de
Química em 1908 por suas
investigações sobre a
desintegração dos elementos
e a química das substâncias
radioativas.
• Em 1911, cria seu modelo
atômico, introduzindo a ideia
de núcleo atômico.
• Foi presidente da Royal
Society.
• Recebeu ao longo de suas
carreira inúmeros prêmios.

18. Modelo Atômico de Rutherford
• Proposto em 1911, este modelo inova ao introduzir o concito
de “núcleo atômico”. Ele propõe o átomo composto por duas
regiões: núcleo (região em que estariam os prótons e onde se
concentrava a massa do átomo) e eletrosfera (região de maior
volume onde se encontram os elétrons).
• Conhecido como “modelo planetário” – referência ao sistema
solar.
• Neste modelo, o núcleo é extremamente pequeno quando
comparado ao tamanho total do átomo, algo cerca de 10000
vezes menor.
• Este modelo foi proposto a partir do resultado da chamada
“Experiência de Rutherford”.

19. Átomo de Rutherford
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B4mico_de_Rutherford

20. Experiência de Rutherford
Fonte: http://www.brasilescola.com/quimica/o-atomo-rutherford.htm

21. • O que se esperava observar:
– Pelo modelo de Thomson, esperava-se que todas as
partículas atravessassem a placa de ouro, o que de fato não
ocorreu.
• O que se observou:
– A grande maioria das partículas atravessou a placa;
– Algumas partículas sofreram pequenos desvios em sua
trajetória.
– Pouquíssimas partículas foram ricocheteadas.
• O que se concluiu:
– Que todo átomo possui uma eletrosfera, na qual se baseia
em um espaço ao redor do núcleo, em que os elétrons
estão localizados e giram em órbitas circulares estacionárias
ao redor do núcleo maciço e positivo

22. Falha no Modelo de Rutherford
• “A falha do modelo de Rutherford é mostrada pela teoria
do eletromagnetismo, de que toda partícula com carga
elétrica submetida a uma aceleração origina a emissão de
uma onda eletromagnética. O elétron em seu movimento
orbital está submetido a uma aceleração centrípeta e,
portanto, emitirá energia na forma de onda eletromagnética.
Essa emissão, pelo princípio da conservação da energia, faria
com que o elétron perdesse energia cinética e potencial,
caindo progressivamente sobre o núcleo, fato que não ocorre
na prática. Esta falha foi corrigida pelo modelo atômico de
Bohr.”
Wikipédia, 2013.

23. Fonte: http://filipaferreirafq.blogspot.com.br/2010/12/modelos-atomicos.html

24. Niels Bohr (1885-1962)
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Niels_Bohr
• Nasceu em Copenhague,
Dinamarca.
• Licenciou-se em 1911 e 1913, ao
conseguir interpretar algumas
séries espectrais do hidrogênio,
propôs seu modelo atômico.
• Trabalhou com Thomson e
Rutherford na Inglaterra.
• Formulou o Princípio da
Correspondência e o Princípio da
Complementariedade.
• Recebeu o Nobel de Física em
1922.

25. Bohr e Einstein.
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Niels_Bohr

26. Modelo Atômico de Bohr
• Proposto em 1911, representou a extensão dos conceitos
quânticos de Planck ao modelo de Rutherford.
• Baseou seu modelo em uma série de postulados (afirmação
aceita como verdadeira sem demonstração).
• Postulados do Modelo Atômico de Bohr:
– Um elétron, em um átomo, se move em uma órbita circular
estável em torno do núcleo sob influência da atração
coulombiana entre o elétron e o núcleo. Esse movimento
está de acordo com as leis da mecânica clássica.
– No lugar de um número infinito de órbitas possíveis, como
previsto pela mecânica clássica, o elétron só pode se mover
em órbitas determinadas, que podem ser associadas a
número inteiros.

27. – Um elétron que se move em um desses estados
estacionários não emite radiação eletromagnética, apesar
de estar constantemente acelerado. Sua energia total,
portanto, permanece constante.
– Quando um elétron muda de uma órbita de energia total
Ei para uma outra de energia total Ef (menor que Ei), emite
radiação eletromagnética. A radiação emitida tem
frequência igual à diferença de energia das órbitas (Ei – Ef)
dividida por uma constante, conhecida como Constante
de Planck (h).
• No modelo de Bohr, a energia dos elétrons é quantizada,
o que corresponde a dizer que ela só pode apresentar
determinados valores discretos.
• Espectrômetros.

28. Átomo de Bohr
Fonte: http://meusresuminhos.tumblr.com/post/21288635054/modelos-atomicos-bohr-1913

29. A energia absorvida de
uma fonte externa é
liberada na forma de luz
e calor.
Fonte: http://www.profpc.com.br/evolu%C3%A7%C3%A3o_at%C3%B4mica.htm

30. Constante de Plank (h) =
6,626 * 10^ -34 J . s
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo_de_Bohr

31. Modelo Atômico Atual

32. Arnold Sommerfeld (1868-1951)
• Nacionalidade alemã.
• Foi professor de Heisenberg e Pauli.
• Apresentou um novo modelo
atômico baseado na mecânica
quântica, afirmando que os elétrons
descreviam órbitas circulares e
elípticas ao redor do núcleo. Uma
órbita era circular e as demais eram
elípticas.
• Descreveu através de experimentos
a existência dos subníveis
energéticos (s, p, d, f).
Fonte: http://www.nndb.com/people/112/000099812/

33. Átomo de Sommerfeld
Fonte: http://www.profpc.com.br/evolu%C3%A7%C3%A3o_at%C3%B4mica.htm

34. Erwin Schroedinger (1887-1961)
• Nacionalidade suíça.
• Nobel de Física em 1933.
• Equação de Schroedinger: relação
entre energia e posição do elétron.
Fonte:
http://www.britannica.com/EBchecked/media/14148/ErwinSchrodinger
• Foi o primeiro a introduzir o conceito
de orbital como sendo uma região de
máxima probabilidade de
encontrarmos um elétron, baseado
nas teorias de Einstein, Planck e De
Broglie.

35. Louis de Broglie (1892-1987)
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Louis_de_Broglie
• Nacionalidade francesa.
• Nobel de Física em 1929.
• Introdução ao conceito de
mecânica ondulatória.
• Princípio da Dualidade (partículaonda): o elétron possui um
comportamento dual, ora onda,
ora partícula, em um movimento
contínuo. O elétron é uma
partícula-onda, pois apresenta
massa (partícula) e movimento
ondulatório na eletrosfera (onda).

36. Werner Heisenberg (1901-1976)
• Nacionalidade alemã.
• Nobel de Física em 1932.
• Princípio da Incerteza de
Heisenberg: É impossível
determinar a exata posição de um
elétron no átomo. Por isso, o
elétron é mais bem caracterizado
pela sua energia do que por sua
posição, velocidade ou trajetória.
Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Werner_Heisenberg

37. Linus Pauling
Fonte:
http://osulibrary.orst.edu/specialcollections/coll/pauling/dna/pi
ctures/1950i.11-large.html

38. Wolfgang Pauli
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Pauli

39. Friedrich Hund
Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Friedrich_Hund

40. James Chadwick
Fonte:
http://www.profpc.com.br/evolu%C3%A7%C3%A3o_at%C3%B4mica
.htm

41. Frederick Soddy

42. Bibliografia
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http://www.brasilescola.com/quimica/teoria-atomica-dalton.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/1808_na_ci%C3%AAncia
http://www.historiamais.com/seculoXIX.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B4mico_de_Thomson
http://pt.wikipedia.org/wiki/Joseph_John_Thomson
http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B4mico_de_Rutherford
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ernest_Rutherford
http://pt.wikipedia.org/wiki/Niels_Bohr
http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B4mico_de_Bohr
http://www.profpc.com.br/evolu%C3%A7%C3%A3o_at%C3%B4mica.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%A3o_de_Schr%C3%B6din
ger
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Erwin_Schr%C3%B6dinger

43. • http://pt.wikipedia.org/wiki/Dualidade_ondacorp%C3%BAsculo
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Louis_de_Broglie
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Werner_Heisenb
erg
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Princ%C3%ADpio
_da_incerteza_de_Heisenberg
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Arnold_Sommerf
eld