MODELOS ATÔMICOS
A HISTÓRIA DO ÁTOMO E A
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
1 – Toda matéria é formada por entidades extremamente pequenas, os
átomos.
2 – Os átomos são Esferas maciças, indivisíveis, indestrutível e imutável
3 – Cada elemento tem o seu próprio átomo.
4 – A Os átomos se combinam para formara as diferentes substâncias
5 – Uma reação química é uma reorganização dos átomos.
O átomo é uma esfera maciça, indivisível e
indestrutível. Foi o primeiro modelo com base
experimental, sendo portanto um modelo científico.
p. 80
p. 81
Uma das principais partículas atômicas é o elétron. Sua descoberta foi
efetuada por J. J. Thomson em uma sala do Laboratório Cavendish, na
Inglaterra, ao provocar descargas de elevada voltagem em gases bastante
rarefeitos, contidos no interior de um tubo de vidro:
p. 81
Com base nos estudos dos raios catódicos, Thomson chegou
a conclusão que, o átomo é formado por uma esfera com
massa positiva onde os elétrons estão encrustados.
Pudim de ameixas.
* Conseguiu mostrar a existência de cargas elétricas
(positivas e negativas) em um átomo.
p. 82
p. 82
p. 83
O átomo é constituído
de um grande espaço
vazio (ELETROSFERA),
e de um NÚCLEO,
pesado e positivo ,
com elétrons negativos
girando ao seu redor
Sistema Planetário
O átomo é 10.000 a 100.000 vezes maior que o núcleo atômico
p. 85
p. 85
Número Atômico (Z): Número determinado
experimentalmente por Mosley em 1911, que
corresponde a quantidades de prótons.
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Z = p = eNúmero de Massa (A): a soma das partículas
que constitui o átomo.
+
A=n+p
A=n+Z
REPRESENTAÇÃO DE UM ÁTOMO
p. 86
Dados o modelo atômico abaixo identifique as quantidades de
partículas subatômicas, prótons (p+), elétrons (e-) e nêutrons (n) e dê o
número atômico (Z) e o número de massa(A), que caracterizam este
átomo, pesquisando-o na tabela periódica e dando sua representação.
6
Z = ______
6
p+ = ______
12
A = ______
6
e- = ______
C
6
12
6
n = ______
Átomo eletricamente
neutro (p+ = e-)
A = p+ +
n
Logo
n = A – p+
n = 12 – 6
n=6
Dados o modelo atômico abaixo identifique as quantidades de
partículas subatômicas, prótons (p+), elétrons (e-) e nêutrons (n) e dê o
número atômico (Z) e o número de massa(A), que caracterizam este
átomo, pesquisando-o na tabela periódica e dando sua representação.
p+ = ___ Z = ___
n = ___ A = ___
e- = ___
A
E
Z
Dados os elementos químicos a seguir e sua representação
química, indique o número atômico (Z), o número de massa(A), e as
quantidades de partículas subatômicas, prótons (p+), elétrons (e-) e
nêutrons (n).
12
6C
 Z = ___, A = ___, p+ = ___, e- = ___, n = ___
23  Z = ___, A = ___, p+ = ___, e- = ___, n = ___
Na
11
37
17Cl
 Z = ___, A = ___, p+ = ___, e- = ___, n = ___
35
17Cl
 Z = ___, A = ___, p+ = ___, e- = ___, n = ___
p. 108
(ENEM 2009) Os núcleos dos átomos são constituídos
de prótons e nêutrons, sendo ambos os principais
responsáveis pela sua massa. Nota-se que, na maioria
dos núcleos, essas partículas não estão presentes na
mesma proporção. O gráfico mostra a quantidade de
nêutrons (N) em função da quantidade de prótons (Z)
para os núcleos estáveis conhecidos.
KAPLAN, I. Física Nuclear. Rio de Janeiro: Guanabara
Dois, 1978 (adaptado).
O antimônio é um elemento químico que possui 50
prótons e possui vários isótopos
― átomos que só se diferem pelo número de nêutrons.
De acordo com o gráfico, os isótopos estáveis do
antimônio possuem:
a) entre 12 e 24 nêutrons a menos que o número de
prótons.
b) exatamente o mesmo número de prótons e nêutrons.
c) entre 0 e 12 nêutrons a mais que o número de
prótons.
d) entre 12 e 24 nêutrons a mais que o número de
prótons.
e) Entre 0 e 12 nêutrons a menos que o número de
prótons
ISÓTOPOS: mesmo número de prótons.
ISÓBAROS: mesmo número de massa.
ISÓTONOS: mesmo número de nêutrons.
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são átomos com carga elétrica, pois
ganharam ou perderam elétrons
p. 89
p. 89
mesmo número de
elétrons.
p+
= ___
n = ___
e- = ___
p+ = ___
n = ___
e- = ___
p+ = ___
n = ___
e- = ___
p. 100
p. 99
p. 99
p. 99
O elétron gira em torno do núcleo com energia
constante em camadas.
Ao ganhar um quantum (pacote) de energia o elétron
se afasta do núcleo para uma camada de maior energia.
Ao retornar para camadas mais internas, de menor
energia o átomo emite energia na forma de foton (LUZ).
p. 100
p. 100
É uma onda eletromagnética que se
propaga no vácuo e possui perturbações
oscilantes dentro do campo visível do olho
humano.
v = . f
v: velocidade
: comprimento de onda
f: freqüência
Exemplos:
Ondas do mar, Som, Onda sísmica, Luz, Ondas de rádio, Raio
X.
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(ENEM/2012) Nossa pele possui células que reagem à incidência de
luz ultravioleta e produzem uma substância chamada melanina,
responsável pela pigmentação da pele. Pensando em se bronzear,
uma garota vestiu um biquíni, acendeu a luz de seu quarto e deitou-se
exatamente abaixo da lâmpada incandescente. Após várias horas ela
percebeu que não conseguiu resultado algum.
O bronzeamento não ocorreu porque a luz emitida pela lâmpada
incandescente é de
a) baixa intensidade.
b) baixa frequência.
c) um espectro contínuo.
d) amplitude inadequada.
e) curto comprimento de onda.
Sais determinados elementos assumem
luzes de cores durante sua explosão.
p. 101
Um fogo de artifício é composto basicamente por:
p. 102
p. 102
p. 102
(UFMG) Dalton, Rutherford e Bohr propuseram, em diferentes épocas, modelos
atômicos. Algumas características desses modelos são apresentadas abaixo:
modelo I: Núcleo atômico denso, com carga positiva. Elétrons em órbitas circulares.
modelo II: Átomos maciços e indivisíveis.
modelo III: Núcleo atômico denso, com carga elétrica positiva. Elétrons em órbitas
circulares de energia quantizada.
A associação modelo/cientista correta é:
a) I/Bohr , II/Dalton , III/Rutherford
b) I/Dalton , II/Bohr , III/Rutherford
c) I/Dalton , II/Rutherford , III/Bohr
d) I/Rutherford , II/Bohr , III/Dalton
e) I/Rutherford , II/Dalton , III/Bohr
Resolução:A alternativa correta é a e.
(ITA) Considerando a experiência de Rutherford, assinale a alternativa falsa:
a) A experiência consistiu em bombardear películas metálicas delgadas com
partículas alfa.
b) Algumas partículas alfa foram desviadas do seu trajeto devido à repulsão
exercida pelo núcleo positivo do metal.
c) Observando o espalhamento das partículas alfa, Rutherford concluiu que o
átomo tem densidade uniforme.
d) Essa experiência permitiu descobrir o núcleo atômico e seu tamanho relativo.
e) Rutherford sabia antecipadamente que as partículas alfa eram carregadas
positivamente.
A alternativa falsa é a c.
(Fuvest) Há exatos 100 anos, J.J. Thomson determinou, pela primeira
vez, a relação entre a massa e a carga do elétron, o que pode ser
considerado como a descoberta do elétron. É reconhecida como uma
contribuição de Thomson ao modelo atômico:
a) o átomo ser indivisível
b) a existência de partículas subatômicas
c) os elétrons ocuparem níveis discretos de energia
d) os elétrons girarem em órbitas circulares ao redor do núcleo
e) o átomo possuir um núcleo com carga positiva e uma eletrosfera
Alternativa b.
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Analisando os espectros luminosos em aparelhos com maior precisão,
percebeu que o níveis de energia estavam organizados e m subníveis.
O
Físico
alemão
Arnold
Johannes Wilhelm Sommerfeld
(1885-1951) apresentou um
novo modelo atômico baseado
na mecânica quântica, sobre o
qual afirmava que os elétrons
descre-viam órbitas circulares e
ELÍPTICAS ao redor do núcleo.
Considerou, ain-da, que a
energia libera-da como fóton
era pelo fato de as camadas
eletrônicas possuírem certas
subdivisões,
os
subníveis
energéticos - s, p, d, f. Para
ele, uma órbita era circular ( s )
e as demais, elípticas.jk
LOPIK.U9Ç
p. 105
p. 109
p. 108
p. 109
LOUIS DE BROGLIE: demonstrou matematicamente o comportamento
dualísta do elétron (partícula e onda).
HEISEMBERG: demonstrou que é impossível determinar ao mesmo
tempo a posição e a velocidade do elétron (PRINCÍPIO DA
INCERTEZA).
OBS: desta forma os elétrons passam a ocupar
regiões, onde é máxima a probabilidade de
estarem (ORBITAIS)
É o conjunto de quatro números que permite
identificar um elétrons dentro do átomo.
PRINCIPIO DA EXCLUSÃO DE PAULIN: um orbital comporta no
máximo dois elétrons com spins contrários.
REGRA DE HUND: em um mesmo subnível os orbitais são
preenchidos de forma a obter o maior número de elétrons
desemparelhados.
(CONVENSÃO)
Dê os quatro números quânticos para o elétron de diferenciação do subnível 3d5
3d6
n=
3
l=
2
m = -1
n = -1/2
-2
-1
0
+1 +2
(UFPB - 2007) Dentre os conjuntos de números quânticos {n,ℓ,m,s} apresentados
nas alternativas a seguir, um deles representa números quânticos NÃO
permitidos para os elétrons da subcamada mais energética do Fe(II), um íon
indispensável para a sustentação da vida dos mamíferos, pois está diretamente
relacionado com a respiração desses animais. Esse conjunto descrito
corresponde a:
a) {3, 2, 0, 1/2}
b) {3, 2, - 2, -1/2}
c) {3, 2, 2, 1/2}
d) {3, 2, - 3, 1/2}
e) {3, 2,1, 1/2}
(UECE) Considere três átomos A, B e C. Os átomos A e C são
isótopos, B e C são isóbaros e A e B sãoisótonos. Sabendo-se que A
tem 20 prótons e número de massa 41 e que o átomo C tem 22
nêutrons, os números quânticos do elétron mais energético do átomo B
são:
a)
n = 3; ℓ = 0, mℓ= 2; s = -1/2
b)
n = 3; ℓ = 2, mℓ= -2; s = -1/2
c)
n = 3; ℓ = 2, mℓ= 0; s = -1/2
d)
n = 3; ℓ = 2, mℓ= -1; s = 1/2
e)
n = 4; ℓ = 0, mℓ= 0; s = -1/2
(UFPI) Indique a alternativa que representa um conjunto de números
quânticos permitido:
a)
n = 3; ℓ = 0, m= 1; s = +1/2
b)
n = 3; ℓ = 4, m= 1; s = +1/2
c)
n = 3; ℓ = 3, m= 0; s = +1/2
d)
n = 3; ℓ = 2, m= 1; s = +1/2
e)
n = 4; ℓ = 0, m= 3; s = -1/2
O físico austríaco Erwin SCHRÖDINGER (1887-1961) 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.
O francês Louis DE BROGLIE (1892-1987) falou sobre
mecânica ondulatória e admitiu o comportamento dual do elétron, ora
partícula, ora onda, em um movimento contínuo, o que o caracteriza
como partícula-onda. Modernamente, aceita-se esse modelo. O
elétron apresenta caráter duo por apresentar massa (partícula) e
movimento ondulatório na eletrosfera (onda).
ORBITAL DO SUBNÍVEL S
3 ORBITAIS DO SUBNÍVEL P
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5 ORBITAIS DO SUBNÍVEL D
7 ORBITAIS DO SUBNÍVEL F
ENEGIA
3s1
2p6
2s2
1s2
11Na
( ENEM 2002) Quando definem moléculas, os livros geralmente apresentam conceitos como: a
menor parte da substância capaz de guardar suas propriedades. A partir de definições desse
tipo, a idéia transmitida ao estudante é a de que o constituinte isolado (moléculas) contém os
atributos do todo. É como dizer que uma molécula de água possui densidade, pressão de
vapor, tensão superficial, ponto de fusão, ponto de ebulição, etc. Tais propriedades pertencem
ao conjunto, isto é, manfestam-se nas relações que as moléculas mantêm entre si.
Adaptado de OLIVEIRA, R. J. O Mito da Substância. Química Nova na Escola, n. º 1, 1995.
O texto evidencia a chamada visão substancialista que ainda se encontra presente no ensino
da Química. Abaixo estão relacionadas algumas afirmativas pertinentes ao assunto.
I. O ouro é dourado, pois seus átomos são dourados.
II. Uma substância macia não pode ser feita de moléculas rígidas.
III. Uma substância pura possui pontos de ebulição e fusão constantes, em virtude das
interações entre suas moléculas.
IV. A expansão dos objetos com a temperatura ocorre porque os átomos se expandem.
Dessas afirmativas, estão apoiadas na visão substancialista criticada pelo autor apenas
a) I e II.
b) III e IV.
c) I, II e III.
d) I, II e IV.
e) II, III e IV.