- Evolução dos modelos atômicos;
- Estudo da eletrosfera;
Prof. Kemil
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EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
Durante algum tempo a curiosidade sobre do que era
constituída a matéria parecia impossível de ser
desvendada.
Até que em 450 a.C. o filósofo grego
Leucipo de Mileto afirmava que a matéria
era formada por partículas cada vez
menores até que chegasse num ponto que
não poderia ser mais dividida.
Leucipo de Mileto
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
20 anos depois Demócrito de Abdera, discípulo de
Leucipo, afirmou que a matéria era constituída de
minúsculas partículas indivisíveis que as chamou de
ÁTOMO, que no grego significa indivisível.
Demócrito de Abdera
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
I. MODELO ATÔMICO DE JOHN DALTON
Em 1803, o cientista inglês John Dalton desenvolveu uma
teoria sobre a estrutura da matéria tomando como base a
ideia de Demócrito (partícula indivisível):
Para Dalton, átomo é uma esfera
extremamente pequena, maciça, indestrutível
e indivisível.
John Dalton
É conhecido hoje como Modelo Atômico de
Dalton (modelo “bola de bilhar”).
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
I. MODELO ATÔMICO DE JOHN DALTON
Ele utilizou pequenos círculos para representar os
átomos dos diferentes elementos químicos.
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ATÔMICOS
# POSTULADOS DE DALTON:
 Todas as substâncias são constituídas de minúsculas
partículas denominadas átomos;
 Os átomos não podem criados e nem destruídos;
 Átomos de mesmo elemento são iguais em todas suas
propriedades;
 Átomos de elementos diferentes possuem propriedades
físicas e químicas diferentes;
 Substâncias compostas são constituídas de um pequeno
número de átomos simples. Assim, por exemplo, duas
substâncias simples compostas pelos átomos simples X e Y,
podem formar substâncias compostas do tipo X+Y, ou X+2Y
ou 2X+Y e assim por diante.
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ATÔMICOS
II. MODELO ATÔMICO DE JOSEPH THOMSON
O segundo modelo atômico foi proposto por Joseph John
Thomson, que levantou questionamentos sobre o modelo de
Dalton, pois, este modelo não explicava fenômenos como à
eletricidade, já que por sua vez partículas elétricas de
cargas negativas (-) já tinham sido descobertas e chamadas
de elétrons.
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
II. MODELO ATÔMICO DE JOSEPH THOMSON
Em seu modelo Thomson propôs que o
átomo é uma esfera de carga elétrica
positiva, não maciça, incrustada de
elétrons (negativos), de modo que sua
carga total seja nula.
Joseph
Thomson
Thomson denominou este segundo
modelo atômico de “Pudim de Passas”.
Elétrons (–)
+
+
+
+
+
+
+
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ATÔMICOS
III. MODELO ATÔMICO DE ERNEST RUTHERFORD
Com o advento da Radioatividade possibilitou que
cientistas descobrissem outra partícula subatômica 1836
vezes mais pesada que o elétron e dotada de carga de valor
igual, porém de sinal positivo (+), esta foi denominada de
próton.
Assim, um cientista chamado de Ernest
Rutherford, em 1911, pôde realizar seu
experimento que o possibilitou de criar o
terceiro modelo atômico.
Ernest
Rutherford
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
# Experimento de Rutherford:
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
# OBSERVAÇÕES E CONCLUSÕES DE RUTHERFORD POR
MEIO DO EXPERIMENTO:
 A maioria das partículas atravessou a placa de ouro sem
sofrer desvio considerável em sua trajetória. Portanto, no
átomo há grandes espaços vazios;
 Algumas partículas foram rebatidas na direção contrária
ao feixe de radiação. Logo, a massa do átomo é
concentrada praticamente no núcleo, que é pequeno e
denso;
 Certas partículas sofreram grande desvio em sua
trajetória. Então, o núcleo do átomo tem carga positiva
(+).
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
O 3º modelo atômico dizia que o átomo era formado por
um núcleo denso, responsável por toda a massa do átomo e
nele estariam partículas dotadas de carga positiva (prótons)
e girando ao redor do núcleo estariam os elétrons (dotados
de carga negativa) neutralizando a carga do átomo.
Este
modelo
foi
comparado ao “Sistema
Planetário”, onde o Sol
seria o núcleo e os
planetas
seriam
os
elétrons.
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
O Nêutron!
Foi descoberto por James Chadwick, pois esta não era
eletrizada, ou seja, era eletricamente neutra, assim
responsável pela coalizão das partículas positivas do
núcleo, pois um nêutron é formado por um próton, mais um
elétron e mais uma partícula sem carga chamada de
neutrino (η).
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ATÔMICOS
IV. MODELO ATÔMICO DE BOHR
O modelo de Rutherford explica satisfatoriamente o
resultado da experiência com partículas , porém possui
algumas deficiências, pois não explicava os espectros
(cores) atômicos.
Em 1913, Niels Bohr propôs um modelo que
conseguisse explicar os espectros atômicos,
baseado nos seguintes postulados:
Niels Bohr
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
# POSTULADOS DE BOHR:
 O elétron move-se em órbitas circulares em torno do
núcleo atômico central, chamadas de camadas ou níveis (K,
L, M, N, ...);
 Cada um desses níveis possui um valor determinado de
energia;
 Um elétron pode passar de um nível para outro de maior
energia, desde que absorva energia externa (calor,
eletricidade, luz, etc.).
 Quando isso acontece, dizemos que o elétron foi
excitado;
 O retorno do elétron ao seu nível inicial se faz acompanhar
da liberação de energia na forma de ondas
eletromagnéticas (calor, luz visível, ultravioleta, etc.).
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
EVOLUÇÃO DOS MODELOS
ATÔMICOS
V. MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD:
Após o modelo de Bohr postular a existência de órbitas
circulares específicas, definidas, em 1916 Arnold
Sommerfeld deduziu algumas equações matemáticas
postulou a existência de órbitas não só circulares, mas
elípticas também.
Para Sommerfeld, num nível de energia n,
havia uma órbita circular e (n – 1) órbitas
elípticas de diferentes excentricidades. O
núcleo do átomo ocupa um dos focos da
elipse.
Arnold
Sommerfeld
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ATÔMICOS
V. MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD:
No primeiro nível (n=1)
possui apenas uma órbita
circular (possui 1 subnível).
O segundo nível (n=2) possui
uma órbita circular e uma
órbita elíptica (possui 2
subníveis).
O terceiro (n=3) possui uma
órbita circular e 2 órbitas
elípticas (3 subníveis), e assim
por diante.
MODELO ATÔMICO ATUAL
CARACTERÍSTICAS DAS
PARTÍCULAS SUBATÔMICAS
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
# NÚMERO ATÔMICO (Z): Representa o número de prótons
do núcleo do átomo. Cada tipo de átomo é caracterizado por
um número atômico.
Ex1: O átomo de Sódio (Na) possui o número atômico igual a
11 (Z=11), isso quer dizer que o Na possui em seu núcleo 11
prótons e consequentemente 11 elétrons em sua
eletrosfera, caso esteja no seu estado fundamental.
OBS1: O átomo no seu estado fundamental é
eletricamente neutro, ou seja, o número de
prótons é igual ao número de elétrons e este
por sua vez será igual ao número atômico.
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
Ex2: O átomo de Hélio (He) possui em seu núcleo 2 prótons
(p+) e 2 nêutrons (N) e na eletrosfera 2 elétrons (e-). Portanto
seu número atômico é igual a 2 (Z=2).
+ +
+
Hélio
+
+ +
+ +
+ +
Lítio
Berílio
+
+
Hidrogênio
+
+
+
+
+ +
+ Carbono
+
+
Boro
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
# ELEMENTO QUÍMICO: são conjuntos de átomos (ou íons)
de mesmo número atômico.
# NÚMERO DE MASSA (A): é a soma do número de prótons
(p+) com o número de nêutrons (N) existentes no mesmo
átomo.
A=Z+N
ou
A = p+ + N
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
Ex3: O Chumbo (Pb) possui um número atômico (Z) igual a 82
e sua massa atômica (A) é de aproximadamente 207.
Temos então para o elemento químico Chumbo:
Z = 82 (ou seja, 82 prótons e 82 elétrons)
A = 207 u.m.a
N = o número de nêutrons será calculado por meio da
expressão A = Z + N.
A=Z+N
207 = 82 + N
207 – 82 = N
125 = N
Então, o átomo Chumbo no seu estado fundamental
possui Z = 82 (p+ e e–), A = 207 e N = 125 (nêutrons).
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
# REPRESENTAÇÃO DO ELEMENTO QUÍMICO:
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
# ÍONS: Os átomos quando reagem podem perder ou ganhar
elétrons, formando íons.
OBS1: Existem íons que possuem o mesmo número total de
elétrons estes são chamados de íons isoeletrônicos, porém
não podem ter o mesmo número de prótons.
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
# REPRESENTAÇÃO DO ÍON:
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
Ex4:
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
Ex5: Calcule os valores referentes ao átomo de Alumínio e
do Cátion Al3+.
Z=
N=
A=
p+ =
e– =
Ex6: Calcule os valores referentes ao átomo de Enxofre e ao
Ânion Sulfeto S2-.
Z=
N=
A=
p+ =
e– =
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
# FENÔMENOS ATÔMICOS
A) ISOTOPIA: É o fenômeno em que átomos de um mesmo
elemento químico (mesmo número atômico) apresentam
números de massa diferentes. Esses átomos são
denominados de Isótopos.
- Mesmo nº atômico (Z);
- Diferente nº de massa (A);
- Diferente nº de nêutrons (N);
Ex7:
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
# FENÔMENOS ATÔMICOS
B) ISOBARIA: É o fenômeno em que átomos de elementos
químicos diferentes (números atômicos diferentes)
apresentam mesmo número de massa. Esses átomos são
denominados de Isóbaros.
- Diferente nº atômico (Z);
- Mesmo nº de massa (A);
- Diferente nº de nêutrons (N);
Ex8:
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO
# FENÔMENOS ATÔMICOS
(C) ISOTONIA: É o fenômeno em que átomos de elementos
químicos diferentes apresentam mesmo número de
nêutrons. Esses átomos são denominados de Isótonos.
- Diferente nº atômico (Z);
- Diferente nº de massa (A);
- Mesmo nº de nêutrons (N);
Ex9:
ESTUDO DA
ELETROSFERA
Como já mencionado anteriormente, eletrosfera é a
região onde os elétrons estão localizados, estes são
distribuídos em 7 camadas que rodeiam o núcleo,
representadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q,
sucessivamente depois do núcleo.
As camadas da eletrosfera representam um nível de
energia, assim a camada K representa o 1º nível de energia,
a camada L o 2º nível de energia e assim sucessivamente.
K
1º nível
Kemil

L
2º nível

M 
3º nível
N
4º nível

O
5º nível
 P
6º nível

Q
7º nível
Química
ESTUDO DA
ELETROSFERA
Experimentalmente foi descoberta a quantidade máxima
de elétrons em cada camada, representado abaixo:
ESTUDO DA
ELETROSFERA
Em cada camada ou nível de energia os elétrons se
distribuem em subcamadas ou subníveis de energia
representados pelas letras s, p, d e f em ordem crescente
de energia, sendo o nível máximo de elétrons em cada
subnível, também determinado experimentalmente, é de:
s  Sharp
p  Principal
d  Diffuse
f  Fundamental
ESTUDO DA
# RESUMINDO:
ELETROSFERA
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
A distribuição de elétrons em um átomo pode ser
realizada por meio de um diagrama chamado de Diagrama
de Linus Pauling, pois foi idealizado por Linus Carl Pauling,
cientista americano:
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
# A distribuição eletrônica de um átomo deve obedecer à
seguinte regra:
“O
elétron
tem
preferência pelos níveis
e subníveis de mais baixa
energia, um subnível de
energia só recebe um
elétron quando todos de
menor energia estiverem
completos”.
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
# REPRESENTAÇÃO DE UM SUBNÍVEL DE ENERGIA COM
SEUS ELÉTRONS:
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
Ex10: Distribuição eletrônica dos seguintes átomos no
estado fundamental Al, Fe, Na, Cl, O.
Última camada
-
6; 3s²; 3p¹
Al:
1s²;
2s²;
2p
13
Camada mais energética
Última camada
-
26Fe:
1s²; 2s²; 2p6; 3s²; 3p6; 4s²; 3d6
Camada mais
energética
- 11Na:
- 17Cl:
- 8O:
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA COM OS
GASES NOBRES
Há uma forma simplificada de representar a configuração
eletrônica de um elemento químico. Tomando como base a
tabela periódica, pode-se escrever o símbolo do gás nobre
pertencente ao período anterior e em seguida, distribui-se
os elétrons que o elemento possuir a mais em relação a esse
gás nobre. Veja como fica a seguir:
Ex11:
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
DOS ÍONS
# Regra geral:
Os átomos com menos de 4 elétrons na última camada
perdem todos esses elétrons quando se transformam em
íons positivos (cátions). Alguns metais de transição também
podem perder elétrons da penúltima camada.
Os átomos com mais de 4 elétrons na última camada
recebem o número de elétrons necessário para completar
seu octeto, quando se transformam em íons negativos
(ânions).
Ex12:
Átomo de Magnésio
Z = 12: 1s2 2s2 2p6 3s2
Íon Magnésio (Mg2+)
Z =12: 1s2 2s2 2p6
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
DOS ÍONS
Átomo Ferro
Z = 26: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
Íon Ferro III (Fe3+)
Z = 26: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
Átomo de Flúor
Z = 9: 1s2 2s2 2p5
Íon Fluoreto (F-)
Z = 9: 1s2 2s2 2p6