ESTRUTURA
ATÔMICA
A EVOLUÇÃO DOS
MODELOS ATÔMICOS
Demócrito (Sec. V a.c.)
Defendeu a idéia de que a matéria era
composta por pequeníssimas partículas.
Átomo
Demócrito
(460 – 370 A.C.)
A.C
Modelo baseado apenas na intuição e na lógica.
Modelo proposto por Demócrito:
Toda a matéria é constituída por átomos e
vazio (não era compacta)
O átomo é uma partícula pequeníssima,
invisível,e que não pode ser dividida;
Os átomos encontram-se em constante
movimento;
Universo constituído por um número
infinito de átomos, indivisíveis e eternos;
Aristóteles (Sec. IV a.c.)
Modelo de Demócrito foi rejeitado por
um dos maiores filósofos de todos os
tempos – Aristóteles.
Aristóteles acreditava que a matéria era
contínua e composta por quatro elementos:
Ar
Água
Terra
Fogo
Aristóteles
(384 a.C. - 322 a.C.)
O Modelo de Demócrito permaneceu na sombra durante
mais de 20 séculos...
Dalton (1807)
Séc. XIX – Dalton “ressuscita” A Teoria Atômica.
Na segunda metade do séc. XVIII, a
Química sofreu uma grande evolução.
Certos fatos não podiam ser explicados
pela teoria de Aristóteles, como a Lei de
Lavoisier: “A massa dos reagentes é igual
à massa dos produtos”.
John Dalton
(1776 – 1844)
Para explicar estes fatos Jonh Dalton
propôs, em 1807, o seu modelo atômico.
Modelo proposto por Dalton:
O átomo era uma esfera rígida
indivisível (modelo da Bola de Bilhar)
e
Os átomos do mesmo elemento são iguais
entre si – têm a mesma massa
A descoberta da primeira partícula
subatômica: o elétron
Thomson realizou uma série de
experiências utilizando um tubo de
raios catódicos (tubo semelhante
aos tubos existentes no interior
dos televisores).
J. J. Thomson
(1856 - 1940)
Neste tubo, eram efetuadas
descargas elétricas através de um
gás rarefeito.
Tubo de raios catódicos
Em 1897 Thomson propõe novo modelo:
Ao estudar as descargas no interior deste
aparelho, Thomson, descobriu o elétron.
Observava-se uma
fluorescência esverdeada
devido à existência de
partículas de carga negativa que
saem dos átomos do cátodo.
A descarga emitida tinha carga elétrica negativa
Thomson provou que os elétrons eram corpúsculos,
dotados de carga elétrica e de massa, que fazem parte
de toda a matéria.
Modelo proposto por Thomson (1904):
Esfera com carga
elétrica positiva
O átomo
maciça de
positiva,
elétrons
esfera.
Electrões (partículas
com carga eléctrica
negativa)
era uma esfera
carga elétrica
estando
os
dispersos
na
O número de elétrons
seria tal que a carga total
do átomo seria zero.
Modelo de Pudim de Passas
A descoberta da segunda
partícula subatômica: o próton
Cientista neozelandês, estudou
com J.J. Thomson.
Ernest Rutherford
(1871 - 1937)
Em
1908
realizou
uma
experiência que lhe permitiu
propor um novo modelo atômico.
Experiência de Rutherford
Experiência de Rutherford
Resultados previstos segundo o modelo de Thomson:
As partículas α
deveriam atravessar
as folhas de ouro sem
sofrer desvios.
Resultados obtidos:
●
●
●
●
●
●
●
●
A maior parte das
partículas α comportava-se
como esperado, mas um
significativo número delas
sofria desvios acentuados.
Resultados da experiência de Rutherford
Partículas α
Embora a maior parte das partículas se comportasse
como esperado, uma parte significativa não só foi
desviada
Existe, no interior do átomo, uma região central positiva – o
núcleo, que exerce fortes forças repulsivas sobre as
partículas alfa.
Modelo proposto por Rutherford (1911):
O átomo é uma estrutura praticamente
vazia, e não uma esfera maciça;
É constituído por:
• Núcleo muito pequeno com a carga
positiva, onde se concentra quase toda
a massa do átomo.
• Elétrons
com
carga
negativa
movendo-se em volta do núcleo.
O átomo seria um sistema semelhante ao sistema solar.
Modelo Planetário
A descoberta da terceira
partícula subatômica: o nêutron
Percebeu-se que no núcleo poderia ter mais de
1 próton
Comprometeria a estabilidade do núcleo (forças
de repulsão muito fortes).
Rutherford admitiu que existia no núcleo
partículas semelhantes aos prótons, porém sem
cargas
Chadwick (1932) descobriu os nêutrons
Os nêutrons serviriam para diminuir a repulsão
entre os prótons (maior estabilidade no núcleo)
Mas este modelo era incompatível com algumas das
teorias da Física ...
... uma partícula carregada movendo em uma trajetória
circular deve perder energia
Niels Bohr (1913)
Niels Bohr trabalhou com
Thomson, e posteriormente com
Rutherford.
Tendo continuado o trabalho
destes dois físicos, aperfeiçoou,
em 1913, o modelo atómico de
Rutherford.
Niels Bohr
(1885 - 1962)
O modelo atômico
planetário: elétrons
giram ao redor do núcleo,
podendo ocupar qualquer
órbita existente.
Velódromo:
o ciclista
pode ocupar
qualquer
parte da
pista.
Modelo proposto: Rutherford-Bohr
Apenas algumas órbitas
seriam permitidas aos elétrons;
Cada órbita correspondia a um
nível de energia bem definido do
elétron;
Os elétrons podem saltar de
uma órbita para outra, ao
absorver ou emitir energia.
O nível mais energético seria
o mais distante do núcleo, e o
menos energético o mais
próximo.
O ESPECTRO DISCRETO - Emissão
Um elétron que ganha energia e se
encontra em um nível de energia
n = 3. Ele emite uma onda
eletromagnética, perdendo energia e
volta para o nível n = 1.
n=3
n=2
n=1
Esta onda não tem
uma freqüência
qualquer, mas
E3 − E1
ν=
h
Devido
aos
diferentes
níveis
de
energia, há possibilidades de diferentes
transições. Assim, o elétron pode saltar
de n = 3 direto para n = 1, ou ir de n = 3
para n = 2 e depois de n = 2 para n = 1.
Cada transição implica
n=3
numa emissão com freqüência
diferente. Isso explica o
surgimento das linhas no
n=2
espectro
discreto
dos
elementos. Note que cada
transição corresponde a uma
n=1
cor no espectro abaixo.
Também este modelo apresentava algumas falhas...
Este modelo adequa-se muito bem a átomos com
apenas um elétron, falhando para átomos com
vários electrões;
Este modelo também não explica a interação entre
vários átomos.
No entanto, ainda é o modelo mental utilizado por
muitos cientistas, visto ser de fácil visualização.
(UFSC) A palavra átomo é originária do grego e significa indivisível, ou seja, segundo os
filósofos gregos, o átomo seria a menor partícula da matéria que não poderia ser mais
dividida. Atualmente essa idéia não é mais aceita. A respeito dos átomos, é verdadeiro
afirmar que:
01. não podem ser desintegrados
02. são formados por, pelo menos, três partículas fundamentais
04. possuem partículas positivas denominadas elétrons
08. apresentam duas regiões distintas, o núcleo e a eletrosfera
16. apresentam elétrons, cuja carga elétrica é negativa
32. contêm partículas sem carga elétrica, os nêutrons
Resolução
São falsas as afirmações 01 e 04.
Os átomos podem ser fragmentados em partículas menores.
Os elétrons possuem carga negativa.
(UFSC) Na famosa experiência de Rutherford, no início do século XX, com a
lâmina de ouro, o(s) fato(s) que (isoladamente ou em conjunto) indicava(m) o
átomo possuir um núcleo pequeno e positivo foi(foram)
01. As partículas alfa teriam cargas negativas
02. Ao atravessar a lâmina, uma maioria de partículas alfa sofreria desvio de sua
trajetória.
04. Um grande número de partículas alfa não atravessaria a lâmina
08. Um pequeno número de partículas alfa atravessando a lâmina sofreria desvio
de sua trajetória
16. A maioria das partículas alfa atravessaria os átomos da lâmina sem sofrer
desvio de sua trajetória.
Indique as corretas.
Estão corretas as afirmativas 08 e 16
16..
(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.