Aula sobre modelos atômicos, isótopos e radioatividade.

1. Modelos Atômicos
De Dalton a Bohr
Professor MSc. Charles Biral

2. MODELO ATÔMICO DE DALTON
Os átomos eram esferas maciças indestrutíveis

3. MODELO ATÔMICO DE DALTON
Todas as substâncias são formadas por átomos;
Os átomos de um mesmo elemento químico são iguais;
Os átomos dos diferentes elementos químicos são diferentes entre si;
As substâncias simples são formadas por átomos de um mesmo
elemento químico;
As substâncias compostas são formadas por átomos de dois ou mais
elementos químicos diferentes;
Nas reações químicas, os átomos se recombinam.

4. FALHAS NO MODELO DE DALTON
Este modelo explica a
natureza elétrica da matéria?

5. ESTRUTURA DO ÁTOMO
De 1850 ao início do século XX muitas experiências foram realizadas e
provou-se que os átomos possuem partículas ainda menores, as
partículas subatômicas!
Elétrons (-)
Prótons (+)
Nêutrons (0)

6. DESCOBERTA DO ELÉTRON

7. DESCOBERTA DO ELÉTRON
Thomson, a partir de experimentos para medir os desvios sofridos pelos
feixes de elétrons, pôde determinar a relação carga massa de um
elétron:

8. DESCOBERTA DO ELÉTRON
Robert Andrews Millikan
Com esse experimento Millikan pode determinar a carga
do elétron, e assim, determinar sua massa:

9. MODELO ATÔMICO DE THOMSON
Os átomos consistem em uma nuvem difusa de carga positiva com
elétrons incorporados de forma aleatória.
PUDIM DE PASSAS

10. RADIOATIVIDADE
Wilhelm Röntgen
Antoine Henri
Becquerel
Marie Curie

11. RADIOATIVIDADE

12. TIPOS DE RADIAÇÃO
A radiação α possui carga positiva e é
constituída por 2 prótons e 2 nêutrons
A radiação β possui carga negativa e se
assemelha aos elétrons. As partículas beta são
mais penetrantes que as partículas alfa.
Os Raios γ são extremamente penetrantes,
podendo atravessar o corpo humano e são
detidos somente por uma parede grossa de
concreto ou por algum tipo de metal.

13. EXPERIÊNCIA DE RUTHERFORD

14. MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD
Rutherford percebeu que as chapas eram marcadas pelas partículas α de forma espalhada. Ele
pôde concluir que ao se chocarem com o núcleo positivo as partículas eram ricocheteadas de
volta e as que eram desviadas era pelo fato de passarem próximas ao núcleo. A maior parte das
partículas passaram direto, comprovando que o átomo não é maciço.

15. MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD
No núcleo de hidrogênio há um próton e no de hélio dois, portanto a razão entre as massas
destes elementos deveria ser 2:1. Mas porque na realidade é 4:1?
James Chadwick
Se o núcleo de um átomo possuir mais de um próton, não haveria muita instabilidade?

16. IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS
Se todos os átomos são constituídos dos mesmos
componentes, porque átomos diferentes possuem
propriedades químicas diferentes?

17. IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS
Se todos os átomos são constituídos dos mesmos
componentes, porque átomos diferentes possuem
propriedades químicas diferentes?

18. A quantidade de elétrons responde essa pergunta. Eles compreendem
o maior volume do átomo e são as partículas que combinam-se para
formar moléculas!
IDENTIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS

19. Representado pela letra Z, refere-se a quantidade de prótons no
núcleo de um átomo
Num átomo eletricamente neutro, o
número de prótons é SEMPRE igual
ao número de elétrons.
NÚMERO ATÔMICO

20. Representado pela letra A, refere-se a soma do número de prótons e
nêutrons
Portanto o nitrogênio possui SETE
prótons e SETE nêutrons, por isso sua
massa atômica é igual a 14.
MASSA ATÔMICA

21. E os elétrons não entram na conta?
NÃO
Sua massa é cerca de 1834 vezes menor
que a do próton e do nêutron.
MASSA ATÔMICA

22. ELEMENTOS QUÍMICOS

23. São átomos do mesmo elemento químico que possuem número de
massa diferente.
ISÓTOPOS

24. São átomos de elementos químicos diferentes que possuem o mesmo
número de massa.
ISÓBAROS

25. São átomos de elementos químicos diferentes que possuem o mesmo
número de nêutrons.
ISÓTONOS

26. O átomo é eletronicamente neutro, ou seja, a quantidade de prótons é igual a
quantidade de nêutrons.
Mas e se elétrons forem perdidos ou ganhos?
Então o átomo deixa de ser neutro e passa a ter carga!
ÍONS

27. Quando o átomo PERDE elétron, torna-se um CÁTION, ou seja, carregado
positivamente
CÁTIONS

28. Quando o átomo GANHA elétron, torna-se um ÂNIO, ou seja, carregado
negativamente
ÂNIONS

29. São os átomos, moléculas ou íons que apresentam o mesmo número de elétrons.
ESPÉCIES ISOELETRÔNICAS

30. FALHAS NO MODELO DE RUTHERFORD
James Clerk Maxwell
Segundo as Leis de Maxwell, um elétron
girando ao redor do núcleo iria irradiar luz e
perder energia.
Com isso chocaria-se com o núcleo, destruindo
o átomo.

31. NIELS BOHR
Niels Bohr
Físico dinamarquês cujos trabalhos
contribuíram decisivamente para a
compreensão da estrutura atômica e da física
quântica.

32. ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
Comprimento de onda (λ): Distância entre
dois picos ou dois vales.
Frequência (ν): Quantas vezes ela passa por
um determinado ponto em um determinado
período de tempo. Usa-se o Hertz (s-1).
Velocidade (c): Todas as ondas
eletromagnéticas propagam-se na
velocidade da luz, diferenciando-se pelos
seus comprimentos de onda.
A LUZ É UMA ONDA ELETROMAGNÉTI CA

33. ONDAS ELETROMAGNÉTICAS

35. ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
Quanto maior o comprimento de onda, menor a frequência. Como a
velocidade é sempre a mesma:

36. ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
As ondas são uma forma de transferência de energia.

37. EMISSÕES ATÔMICAS
Porque cada
elemento emite
cor diferente
quando
aquecidos?

38. ESPECTRO DE EMISSÃO
Amostra gasosa
Descarga elétrica
Elétrons excitados
emitem luz Prisma gera espectro
F.M. Peruzzo, E.L. do Canto. Química na abordagem do cotidiano. 4 Ed. São Paulo: Moderna, 2006. Volume 1.

39. ESPECTRO DE EMISSÃO
F.M. Peruzzo, E.L. do Canto. Química na abordagem do cotidiano. 4 Ed. São Paulo: Moderna, 2006. Volume 1.

40. ESPECTRO DE EMISSÃO
F.M. Peruzzo, E.L. do Canto. Química na abordagem do cotidiano. 4 Ed. São Paulo: Moderna, 2006. Volume 1.

41. ESPECTRO DE EMISSÃO

42. NIELS BOHR
Niels Bohr
Determinou que o elétron se move ao redor do núcleo
apenas em determinadas ÓRBITAS circulares permitidas.
Postulou que o elétron não seguiria as Leis de Maxwell
nem as Leis da Física Clássica de Newton, devido sua
pequena massa.
Baseou-se na Teoria da Mecânica Quântica de Planck,
postulando:

43. TEORIA ATÔMICA DE BOHR
- Os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas circulares;
- Um átomo possui um número limitado de órbitas, sendo cada uma caracterizada por
um nível energético;
- As órbitas diferem umas das outras por seus raios;
- Quando um elétron permanece na sua órbita, mantém sua energia, mas ao
absorver energia ele salta para uma órbita mais externa, liberando um fóton ao
retornar à sua órbita de origem;

44. TEORIA ATÔMICA DE BOHR

45. TEORIA ATÔMICA DE BOHR

46. TEORIA ATÔMICA DE BOHR

47. TEORIA ATÔMICA DE BOHR
Os estados energéticos dos elétrons descritos por Bohr são chamados de camadas, ou
níveis de energia. Cada nível tem um número, chamado de número quântico
principal, ou n.

48. MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD

49. FIM !!!