MODELOS ATÔMICOS
NANDO
O QUE É MODELO?
São representações
Atomistas Gregos:
A matéria é formada
por átomos e vazio
Demócrito:
Átomo = A “prefixo de negação” + tomo “partes”
AREIA
John Dalton
A noção de PESO
(MASSA)
ATÔMICO
Átomos iguais,
massas iguais.
A matéria é
descontínua:
Átomos e vazio!
DALTON
•
•
•
•
BOLA DE BILHAR
MASSAS E PROPORÇÕES
PRIMEIROS ELEMENTOS QUÍMICOS
ÁTOMO COMO ESFÉRA MACIÇA E INDIVISÍVEL
Thomson
•DESCOBERTA DAS
CARGAS NEGATIVAS
• PUDIM DE PASSAS
Os elétrons são corpusculares.
MOVIMENTOU O
CATAVENTO
Os elétrons possuem carga elétrica
negativa.
eeeeeeee
MODELO NUCLEAR DE RUTHERFORD
•MODELO PLANETÁRIO
•ÁTOMO FORMADO POR PARTÍCULAS MENORES
•Duas partes distintas: núcleo (massa e eletrosfera).
•Existência de espaços vazios ( sistema descontínuo).
Núcleo
Elétrons
Átomo nuclear de Rutherford
Experimento do espalhamento de partículas α
SEM DESVIO
ELETROSFERA
(MAIORIA)
VOLTARAM
α (+)
NÚCLEO
(POUCAS)
DESVIARAM NO
NÚCLEO E
ELÉTRONS
(POUCAS)
Partículas Fundamentais
Partículas
Região do
átomo onde
é
encontrado
Valor
relativo de
carga
Massa
relativa
Próton
Núcleo
+
1u
Nêutron
Núcleo
0
1u
Elétron
Eletrostera
-
1/1836 u
SE O NÚCLEO DO ÁTOMO FOSSE UM CAROÇO DE UMA AZEITONA
A ELETROSFERA SERIA O ESTÁDIO DO MARACANÃ.
PORTANTO: NÚCLEO = MENOR VOLUME
Elemento Químico
Conjunto de átomos que possuem o
mesmo nº. de prótons.
Isótopos = Mesmo nº. de prótons
Isótonos = Mesmo nº. de nêutrons
Isóbaros = Mesmo nº. de massa
Isóeletrônicos = Mesmo nº. de elétrons
Íons: átomos que perderam ou ganharam
elétrons.
Íon
Perde
+
Cátion
Ganha
_
Ânion
Tamanho dos Íons
Perde 1 elétron
Ganha 1 elétron
+
-
Tamanho dos Íons
Raio Ânion > Raio Átomo > Raio Cátion
Elétrons
Níveis Energéticos
O elétron ao receber energia
suficiente “pula” de camada.
FÓTON
O elétron ao retornar
á sua camada libera
energia na forma de
“luz”.
Sub-Níveis
• S
ELÉTRON
• P
• d
ORBITAIS
• f
Outros Sub-Níveis
TEÓRICOS
g
h
i
TEÓRICOS
Linus Pauling
• Descobriu que os elétrons ocupam os
menores níveis de energia
PERTO DO NÚCLEO
MENOS
ENERGÉTICO
MAIS
ENERGÉTICO
Distribuição Eletrônica
6.03- Qual a configuração da camada de valência dos seguintes
átomos:
I – 9F [He]
II – 28Ni [Ar]
III – 33As [Ar]
IV – 84Po [Xe]
Ar (z=18)
Xe (z = 54)
2s2 2p5
4s2 3d8
4s2 3d10 4p3
6s2 4f14 5d10 6p4
I–
9F
II –
28Ni [Ar]
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
4s2 3d8
III –
33As [Ar]
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
4s2 3d10 4p3
IV –
[He]
84Po
1s2
[Xe]
7
2s2 2p5
5
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p4
[He]
2
= 1s2 (Z = 2)
[Ar]
= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 (Z=18)
[Xe]
= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 ( Z=54)
6
• Broglie: Dualidade Elétron – Onda
• Schöring: equação da função de descreve a
trajetória do elétron como onda.
• Rydberg: nº. Máximo de elétrons teóricos nos
níveis.
Números Quânticos:
• Conjunto de quatro coordenadas para
identificação de um elétron, (n, l, m, s)
1º- O número quântico principal (n)
• Indica o nível de energia.
2º- O número quântico secundário ou
azimutal (l)
• Subnível
• s l=0
• p l=1
• d l=2
• f
l=3
3º- Número quântico magnético (m ou
ml)
• Corresponde a localização do elétron em um
orbital.
0
-1
-2
-3
-2
-1
-1
0 +1
0
+1
+2
0
+1
+2
+3
4º Nº quântico spin( S ou mS)
•  rotação dos elétrons
+1/2
ou
-1/2
Spin é o movimento de rotação do elétron em torno de seu eixo.
Pode ser paralelo ou antiparalelo. A cada um deles foi atribuído um
número quântico: + 1/2 e -1/2.
Princípio da incerteza de Heisenberg:
É impossível determinar com exatidão a posição
e a velocidade de um elétron
simultaneamente.
Princípio da exclusão de Pauli
• Em um mesmo átomo, não existem dois elétrons com
quatro números quânticos iguais.
Como conseqüência desse princípio, dois elétrons de um
mesmo orbital têm spins opostos.
Um orbital semicheio contém um elétron desemparelhado;
um orbital cheio contém dois elétrons emparelhados (de
spins opostos).
Regra de Hund
• Ao ser preenchido um subnível, cada orbital desse subnível
recebe inicialmente apenas um elétron; somente depois de
o último orbital desse subnível ter recebido seu primeiro
elétron começa o preenchimento de cada orbital semicheio
com o segundo elétron.
• Elétron de maior energia ou elétron de diferenciação é o
último elétron distribuído no preenchimento da eletrosfera,
de acordo com as regras estudadas.
Radioatividade
• Núcleos instáveis (em geral de grande massa
atômica).
• Fenômeno Físico.
• Fenômeno estritamente nuclear.
• Decomposição de núcleos instáveis em
núcleos estáveis.
Emissões radioativas
• Partícula alfa  positiva
• Partícula beta  negativa
• Raios gama  neutros
Emissões
Radioativas
1-Emissões alfa (2a4) : partículas com
carga elétrica positiva, constituídas de 2
prótons e 2 nêutrons.
Velocidade média : 20000 km/s .
Poder de penetração : pequeno, são
detidas por pele, folha de papel ou 7 cm
de ar.
Partícula alfa
1- Partícula alfa (α)
2- Núcleo instável
3- Emissão de alfa (α) que corresponde ao
núcleo do átomo de Hélio (2 prótons e 2
nêutrons)
Partícula alfa
Emissões Radioativas
2-Emissões beta ( -1 b 0 ) : partículas com carga elétrica
negativa e massa desprezivel (elétrons atirados para fora do
núcleo) .
Velocidade média: 95% da velocidade da luz.
Poder de penetração : 50 a 100 vezes mais penetrantes que
as partículas alfa. São detidas por 1 cm de alumínio (Al) ou 2
mm de chumbo (Pb).
Partícula beta
1- Partícula beta (β)
2- Núcleo instável
3- Emissão de beta (β) que
corresponde ao um elétron nuclear
Emissões Radioativas
3-Emissões gama(0g0) : são ondas
eletromagnéticas, da mesma natureza da
luz, semelhantes ao raio X. Sem carga
elétrica nem massa.
Velocidade: igual à da luz= 300 000 km/s.
Poder de penetração: alto, são mais
penetrantes que raios X. são detidas por 5
cm de chumbo (Pb).
Raios gama:
Sem massa e sem carga
1- Raios gama (γ) energia (onda
eletromagnética).
2- Núcleo instável.
3- Raios gama (γ), onda eletromagnética
Emissões Radioativas
(UEL) O processo nuclear em que ocorre a
transformação de 88Ra226 em 86Rn222 se dá
com:
a) Emissão de nêutrons.
b) Emissão de elétrons.
c) Emissão de alfa.
d) Emissão de beta.
e) Emissão de gama.
Poder de penetração
Leis da Radioatividade
1ª Lei da Radioatividade (lei de Soddy) :
"Quando um núcleo emite uma partícula alfa
(α) , seu número atômico diminui de suas
unidades e seu número de massa diminui de
quatro unidades."
A= α4+
A -4
X
Y
Z
2
Z-2
Ex: 92 U 235 = 2 α 4 + 90 Th 231
Leis da Radioatividade
2ª Lei da Radioatividade (lei de Soddy-FajansRussel) : "Quando um núcleo emite uma
partícula beta (b) , seu número atômico aumenta
de uma unidade e seu número de massa não se
altera."
A = b 0 +
A
X
Y
Z
-1
Z+1
Ex: 83 Bi210 = -1 b 0 + 84 Po 210
Meia Vida
Meia Vida
Fusão Nuclear
•
•
•
A junção de núcleos menores, formando um núcleo maior com liberação
de grande quantidade de energia.
2
1H
+ 1H2  2He4 + energia
Obs: A fusão ainda não é controlada pelo homem.
Fusão nuclear – O Sol
Fissão Nuclear
• Quebra de núcleos instáveis, formando
núcleos menores, com liberação de energia.
• A fissão já é controlada pelo homem.
• Massa crítica, massa necessária para garantir a
explosão em uma reação em cadeia.
Fissão Nuclear:
Usinas Nucleares
Bomba atômica
Fissão Nuclear
Fissão Nuclear
235 + n1 → Ba140 + Kr 94 + 2 n1
U
92
0
56
36
0
Césio - 137
Usina Nuclear
Little Boy
Bomba de Urânio lançada
em
06 de agosto de 1945
sobre Hiroshima.
Fat Man
Bomba de Plutônio
lançada em
09 de agosto de 1945
sobre Nagasaki.
Hiroshima – heranças da
guerra
Demonstração de poder !?
Medicina Radioativa
Transmutação
Modelo de Rutherford
O mundo se transformou quando o homem passou a
conhecer o núcleo do átomo
ÓTIMA SEMANA !!!
ÓTIMA SEMANA !!!