Química Geral -Aula 2
Átomo e estrutura atômica
*Mas afinal, de que são feitas as coisas?
Átomo na Grécia antiga
2 teorias (Demócrito, Leucipo e Aristóteles)
– Demócrito, Leucipo e Aristóteles
Átomo como partícula sólida e indivisível
Toda a matéria seria constituída de misturas
diferentes de Terra, Fogo, Água e Ar
Teorias atômicas do século XVIII
-John Dalton - átomo maciço
• Toda matéria é formada por átomos indivisíveis
• Átomos de elementos diferentes são diferentes
• Diferentes átomos ligam-se em proporções
fixas para formar compostos
-Joseph J. Thomson (sec. XIX) –
Teoria do “pudim de passas”
• O átomo seria constituído de esferas com carga
positiva incrustados de elétrons
Thonsom e o tubo de raios
catódicos
• Thonsom percebeu que os elétrons em movimento
dentro de um tubo contendo gás a pressão
negativa entre dois polos de tensão oposta, eram
desviados quando se aproximava do tubo uma
placa com carga positiva (atraía os elétrons)
Ernest Rutherford
(Os espaços vazios do átomo)
• Bombardeando uma folha de ouro com partículas
alfa, viu que essas a atravessavam. Concluiu então
que existiam mais espaços vazios do que espaços
preenchidos no átomo.
Niels Bohr Órbitas
giratórias
• Propôs que os elétrons giram em torno do
núcleo em órbitas específicas sem perder
energia (modelo atômico de RutherfordBohr)
Heisemberg / Schroedinger (onde
está o elétron?)
• Heisemberg – Princípio da incerteza.
o Não é possível medir a localização de uma partícula sem
alterar a sua trajetória, e portanto a sua real localização
• Schroedinger – Princípio do orbital.
o Região em torno do núcleo onde é maior a probabilidade
de se encontrar o elétron
Uma nova concepção do
átomo
• Com os estudos mais recentes dos últimos duzentos
anos (séc. XIX e XX), chegou-se a novas conclusões
sobre o átomo e a matéria:
o O átomo não é mais considerado como a menor porção da
matéria;
o Não é indivisível;
o É constituído por partículas ainda menores:
•
•
•
•
Prótons (partículas com carga positiva)
Neutrons (partículas com carga neutra)
Elétrons (partículas com carga negativa)
*(Acredita-se ainda na existência de “anti-partículas”
capazes de “destruir matéria”)
Formato atômico
moderno
A natureza “energética”
da matéria
• A teoria atômica moderna mostra que há
uma íntima correlação entre a matéria e a
energia envolvidos nas partículas atômicas.
• As medições de localização e
comportamento das partículas são possíveis
somente através das ondas
eletromagnéticas que essas partículas
emitem quando estão em movimento. Essas
técnicas de medição são conhecidas
como espectroscopia
Números quânticos – o
“endereço” de um elétron
• Se o endereço de uma pessoa possui quatro
informações (Estado, Cidade, Rua e Número),
podemos dizer que o mesmo acontece com um
elétrom. Para localizá-lo dentro do átomo,
precisamos saber o seu “endereço”, que
chamamos de números quânticos
•
Os números quânticos são quatro:
o
o
o
o
•
Numero quântico principal (n)
Número quântico secundário (l)
Número quantico magnético (m)
Número quântico spin (s)
Número quântico
principal (n)
• Representa a distância do elétron ao núcleo do
átomo
• Quanto maior for a distância do elétron em relação
ao núcleo, maior também será a energia desse
elétron
• Nos átomos conhecidos, podem ocorrer até 7
níveis (ou camadas) energéticas diferentes, onde o
elétron pode ser encontrado. Essas “camadas” são
representadas pelas letras “K, L, M, N, O, P e Q” ou
pelos números 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, do centro para a
periferia do átomo, respectivamente.
Representação das camadas energéticas
(n) = nº quântico principal
Número máximo de
elétrons por camada
Número quântico
secundário (l)
• Representa o nível secundário de energia entre os
níveis ou camadas principais. (s , p, d, f)
• Números representativos dos subníveis:
• s - 0, p - 1, d – 2, f - 3
Contagem do nº de elétrons por
subníveis (s, p, d ou f)
Número quântico
magnético (m)
• Descreve a orientação do orbital no espaço
Formatos dos orbitais
Número quântico spin (s)
• Representa a rotação do elétron no seu próprio
eixo. Pode ser +1/2 (seta para cima) ou -1/2 (seta para
baixo).
Distribuição dos elétrons
pelos subníveis de energia
• Sabendo-se que um átomo de ferro (Fe) possui 26
elétrons na sua eletrosfera, a distribuição desses
elétrons pelos diferentes níveis e sub níveis de
energia ficaria:
Questões propostas
•
1) Considerando a evolução da teoria atômica ao longo da história,
relacione cada nome a uma característica da sua descoberta:
o
o
o
o
o
o
Filósofos gregos:
Dalton
Thonsom
Rutherford
Bohr
Heisemberg / Schroedinger
2) Cite quais são as partículas elementares do átomo, tal como é
concebido hoje, e as características de massa e carga, umas em
relação às outras.
3) Defina os quatro números quânticos do elétron no átomo
4) O que representam os orbitais dos elétrons nos átomos?
5) Utilizando o diagrama de Linus Pauling, faça a distribuição eletrônica
para os seguintes átomos no estado fundamental: Li, B, O, K, Zn, Au.