Modelos atômicos Disciplina: Química Tecnológica Professora: Lukese Rosa Menegussi Dalton Lei de Lavoisier Conservação da massa Lei de Proust Proporções constantes Balanceamento Excesso de reagente A natureza elétrica da matéria Geissler, Hittorf, Crookes e Thomson A natureza elétrica da matéria Lâmpadas fluorescentes A natureza elétrica da matéria Thomson elétrons positiva ânodo próton cátodo físico alemão Goldstein descoberta próton Experimento de Rutherford Modelo atômico Rutherford Erro elétrons prótons “vazio” Modelo atômico Bohr (1913) Fogos de artifício Sochi 2014: Cerimônia de Abertura dos Jogos de Inverno Sochi 2014: Cerimônia de Abertura dos Jogos de Inverno Modelo atômico Bohr Modelo atômico Bohr Modelo atômico Bohr Neon Laser c c 3,00 x10 m / s 8 Espectro eletromagnético Unidade Símbolo Comprimento (m) Tipo de radiação Angström Å 10-10 Raios X Nanômetro nm 10-9 UV, Vis Mícron m 10-6 Infra Milímetro mm 10-3 Infra Centímetro cm 10-2 Microondas Metro m 1 TV, rádio Exercício 1) Duas ondas eletromagnéticas são representadas abaixo. a) Qual onda tem a maior frequência? b) Se uma onda representa a luz visível e a outra, a radiação infravermelha, qual é uma e qual é outra? Pratique 2) Se uma das ondas mostradas representa a luz azul e a outra, a vermelha, qual seria qual? Exercício 1) A luz amarela emitida por uma lâmpada de sódio usada para iluminação pública tem um comprimento de onda de 589 nm. Qual é a frequência dessa radiação? • Sabe-se que a relação entre a frequência e o comprimento de onda é dada por: = c sendo a frequência, comprimento de onda e c, a velocidade da luz no vácuo (3,00 x 108 m / s). Pratique 2) a) Um laser usado em cirurgia de olhos, para reparar retinas descoladas, produz radiação com comprimento de onda de 640,0 nm. Calcule a frequência dessa radiação. b) Uma estação de rádio FM transmite radiação eletromagnética a uma frequência de 103,4 MHz (1 MHz = 106 s-1). Calcule o comprimento de onda dessa radiação. Planck E h Einstein h 6,63 x10 34 Js Modelo atômico Bohr quantum ou fóton “quantidade fixa”, a menor quantidade de energia que pode ser emitida ou absorvida como radiação eletromagnética Max Planck (1900) Einstein (1905) Exercício 1) a) Calcule a energia de um fóton amarelo cujo comprimento de onda é 589 nm. • Sabe-se que a relação entre a frequência e o comprimento de onda é dada por: = c sendo a frequência, comprimento de onda e c, a velocidade da luz no vácuo (3,00 x 108 m / s). • Sabe-se também que a energia de um fóton é: E = h onde h é a constante de Planck (6,63 x 10-34 J s). b) Quanto um mol de fótons amarelos fornecem de energia? (1 mol = 6,02 x 1023) Pratique 2) Um laser emite luz com frequência de 4,69 x 1014 s-1. a) Qual é a energia desse laser? b) Se o laser emite uma explosão ou pulso de energia contendo 5,0 x 1017 fótons de radiação, qual é a energia total desse pulso? c) Se o laser emite 1,3 x 10-2 J de energia durante um pulso, quantos fótons são emitidos durante o pulso? Modelo atômico Bohr H2 Ne Espectros de linhas Espectros de linhas Rydberg 1 1 1 RH 2 2 n1 n2 n1 e n 2 inteiros positivos n2 > n1 Bohr E (2,18 x10 18 1 J ) 2 n1 n 1,2,3,... Bohr E=(−2,18 x 10 E (2,18 x10 −18 18 () 1 J) 2 n1 1 1 J ) 2 2 n n i f Bohr E (2,18 x10 18 1 J ) 2 n1 Bohr E (2,18 x10 E (2,18 x10 18 18 1 J ) 2 n1 1 1 J ) 2 2 n n i f ni =3 para n f =1 λe=? ΔE e / λ Bohr c ΔE=hν E (2,18 x10 18 1 1 J ) 2 2 n n i f Re lacionar Rydberg ( ) 1 1 1 =R H 2 − 2 λ n1 n2 RH = 1,096776 x 107 m-1 Exercícios 1) Usando a figura, determine qual das seguintes transições eletrônicas produz a linha espectral de comprimento de onda mais longo: n = 2 para n = 1, n = 3 para n = 2 ou n = 4 para n = 3. 2) Indique se cada uma das seguintes transições eletrônicas emite energia ou necessita de absorção de energia: a) n = 3 para n = 1 b) n = 2 para n = 4. Radiação Partícula (fótons) Einstein De Broglie Partícula (elétrons) elétron onda ? comprimento de onda MATÉRIA Equação: λ=h/mv h 6,63x10 34 Js Exercícios 1) Qual é comprimento de onda de um elétron com velocidade de 5,97 x 106 m / s ? Dados: massa do elétron: 9,11 x 10-28 g h = 6,63 x 10-34 J s. 1 J = 1 kg m2 / s2 Exercícios 2) Calcule a velocidade de um nêutron cujo comprimento de onda de De Broglie é 500 pm. Dados: massa do nêutron: 1,67 x 10-24 g h = 6,63 x 10-34 J s. 1 J = 1 kg m2 / s2 Radiação De Broglie Partícula (fótons) Partícula (elétrons) elétron onda ? comprimento de onda MATÉRIA Equação: λ=h/mv h 6,63x10 Princípio da Incerteza de Heisenberg: Posição e momento (mv) 34 Js ORBITAIS ATÔMICOS ORBITAIS ATÔMICOS Regiões de máxima probabilidade de encontrar o elétron Spin / princípio da exclusão de Pauli http://cursodefisicaequimica.blogspot.com.br/2012/08/aula-3-22082012-subnivel-e-tabela.html Exercício 1) Escreva a configuração eletrônica para o oxigênio, número atômico 8, e faça a configuração de quadrículas. Quantos elétrons desemparelhados o átomo de oxigênio possui? Exercício 2) a) Escreva a configuração eletrônica completa para o bismuto, elemento número 83. b) Escreva a configuração eletrônica condensada para esse elemento, mostrando o cerne de gás nobre apropriado. c) Quantos elétrons desemparelhados o átomo de bismuto possui? Exercício 3) Use a tabela periódica para escrever a configuração eletrônica e condensada para os átomos a seguir: a) Co (número atômico 27). b) Te (número atômico 52) Orbitais C sp , sp e sp 3 2 Bibliografia ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● http://quimicaemaula.blogspot.com.br/2012_10_01_archive.html Figs.: tubo de raios catódicos, experimento de Goldstein e experimento e átomo de Rutherford. http://www.plasma.inpe.br/LAP_Portal/LAP_Sitio/Texto/Aplicacoes_Classicas.htm Fig.: esquema lâmpada plasma. http://estadoplasmatico.webnode.com.br/aplica%C3%A7%C3%B5es/ Fig.: Lâmpada fluorescente. http://treinamento.britania.com.br/novo_lms/course/info.php?id=15 Fig.: TV. http://www.alunosonline.com.br/quimica/o-atomo-rutherford.html Fig.: Modelo atômico de Rutherford-Bohr. http://esportes.terra.com.br/jogos-de-inverno/sochi-2014-veja-fotos-da-cerimonia-de-abertura-dos-jogosde-inverno,18c7f3acb2d04410VgnVCM4000009bcceb0aRCRD.html Fig.: Sochi 2014: Cerimônia de Abertura dos Jogos de Inverno http://www.cbnfoz.com.br/editorial/esporte/noticias/07022014-90080-cerimonia-de-abertura-marca-iniciodos-jogos-olimpicos-de-inverno-sochi-2014 Fig.: Sochi 2014: Cerimônia de Abertura dos Jogos de Inverno http://www.crashcomputer.caetano.eng.br/?tag=tomada Fig.: tomada. www.flickr.com Fig.: xadrez. http://www.brasilescola.com/quimica/diferenca-entre-fluorescente-fosforescente.htm Fig.: vagalume e relógio. http://blogluminescencia.blogspot.com.br/p/fosforescencia.html Fig.: estrelas luminescentes. http://quartzodeplasma.wordpress.com/2012/10/28/teste-da-chama/ Fig.: teste da chama. http://www.famastiltaurus.com.br/faca-voce-mesmo-cuidados-com-o-ventilador-no-verao-post-30.html Fig.: ventilador ligado. http://todomundoenvolvido.blogspot.com.br/2012_01_01_archive.html Fig.: diagrama de Pauling. http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_quimica_organica.pdf Figs.: hibridização do carbono e ilustrações relacionadas. Química, a ciência central. Theodore l. Brown, H. Eugene LeMay, Jr., Bruce E. Bursten; São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.