MODELO ATÔMICO

1. MODELO ATÔMICO

2. Modelo Grego Leucipo e Demócrito (400 a.C) A matéria é descontínua e formada por partículas indivisíveis os átomos. (A = não ; tomo = parte). ÁTOMO = não+ divisível

3. Tudo começou na Grécia… No século V a. C. … Demócrito (460-370 a.C.) ÁTOMO Limite de divisibilidade

4. Entretanto … A matéria é contínua! Aristóteles (384-322 a.C.)

5. Já no início do século XIX… John Dalton (1766 - 1844 ) “Os átomos são inalteráveis.” Átomo Partícula esférica, maciça, neutra e indivisível Foto do modelo original de Dalton para representar átomos.

6. Fenômenos elétricos Radioatividade Descargas elétricas em gases a baixa pressão

7. Descoberta do elétron (Joseph John Thomson)

8. Thomson

9. Thomson Do cátodo parte um fluxo de elétrons denominado raios catódicos, que se dirige à parede oposta do tubo, produzindo uma fluorescência devido ao choque dos elétrons, que partiram do cátodo, com os átomos do vidro da ampola.

10. Os raios catódicos movimentam um molinete ou catavento de mica, permitindo concluir que são dotados de massa.

11. Os raios catódicos são desviados por um campo de carga elétrica positiva, permitindo concluir que são dotados de cargaelétrica negativa.

12. Conclusões • Sendo os raios catódicos um fluxo de elétrons, podemos concluir finalmente que:     • os elétrons se propagam em linha reta, • os elétrons possuem massa (são corpusculares)e • os elétrons possuem carga elétrica de natureza negativa.

13. Nos finais do século XIX… Thomson propôs um novo modelo atómico … Modelo “pudim de passas”

14. Nos finais do século XIX… Esfera com carga eléctrica positiva Electrões (partículas com carga eléctrica negativa) Esfera de carga eléctrica positiva, na qual os eléctron de carga eléctrica negativa, se encontravam dispersos, em número suficiente para que a carga global fosse nula.

15. Descoberta do prótonEugen Goldstein

16. No interior da ampola de descarga em gases rarefeitos é colocado um cátodo perfurado.

17. Do cátodo perfurado partem os elétrons catódicos (representadosem vermelho), que se chocam com as moléculas do gás (em azul claro) no interior do tubo.

18. Com o choque, as moléculasdo gás perdem um ou mais elétrons, originando íons positivos (em azul escuro), que repelidos pelo ânodo, são atraídos pelo cátodo.

19. Os íons positivos atravessam os furos e colidem com a parede do tubo de vidro, enquanto os elétrons são atraídos pelo ânodo e ao colidirem com a parede de vidro do tubo produzem fluorescência.

20. Os raios canais são, na realidade, prótons.

21. Estudo da radioatividadeErnest Rutherford

22. Radioatividade

23. Modelo de Rutherford Química Experiência da “Lâmina de ouro” (1911)

25. Rutherford • Modelo “Planetário” • Descobriu o núcleo. • Átomo imenso vazio. • Núcleo 10.000 x menor que o átomo.

26. Quais as dimensões do núcleo? Se o átomo tivesse as dimensões de um estádio, o núcleo seria do tamanho de uma joaninha colocada no centro do campo.

27. “Bola de bilhar” • Homogênea Dalton • Esfera maciça • Indestrutível • “Pudim de passas” • Tubos de raios catódicos Thomson • Descobriu o elétron. • “Planetário” • Descobriu o núcleo Rutherford • Átomo imenso vazio • Núcleo 10.000 x menor que o átomo

30. Os postulados de BohrEnergia quantizada

31. Os Postulados  de Niels Bohr (1885-1962)     • De acordo com o modelo atômico  proposto por Rutherford, os elétrons ao girarem  ao redor do núcleo, com o tempo perderiam energia, e se chocariam com o mesmo. • Como o átomo é uma estrutura estável, Niels Bohr formulou uma teoria (1913) sobre o movimento dos elétrons, fundamentado na Teoria Quântica da Radiação (1900) de Max Planck.

32. Teoria Quântica • De acordo com Max Planck (1900), quando uma partícula passa de uma situação de maior energia para outra de menor energia ou vice-versa, a energia é perdida ou recebida em "pacotes" que recebe o nome de quanta(quantum é o singular de quanta). •    O quantum é o pacote fundamental de energia e é indivisível.

33. A teoria de Bohr fundamenta-se nos seguintes postulados:1º postulado: Os elétrons descrevem órbitas circulares estacionárias ao redor do núcleo, sem emitirem nem absorverem energia. • 2º postulado: Fornecendo energia (elétrica, térmica, ....) a um átomo, um ou mais elétrons a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas originais, devolvem a energia recebida em forma de luz (fenômeno observado, tomando como  exemplo, uma barra de ferro aquecida ao rubro).

34. Órbitas de Bohr para o átomo de hidrogênio Segundo postulado de Bohr. Um átomo irradia energia quando um elétron salta de uma órbita de maior energia para uma de menor energia. O comprimento de onda guarda relação com a energia. Os menores comprimentos de onda de luz significam vibrações mais rápidas e maior energia. A linha vermelha no espectro atômico é causada por elétrons saltandoda terceira órbita para a segunda órbita

35. A linha verde-azulada no espectro atômico é causada por elétrons saltandoda quarta para a segunda órbita. A linha azul no espectro atômico é causada por elétrons saltandoda quinta para a segunda órbita A linha violeta mais brilhante no espectro atômico é causada por elétrons saltandoda sexta para a segunda órbita.

36. Modelo de Sommerfeld

37. Órbitas: 1circular e as demais elípticas

38. Modelo Atômico de Sommerfeld (1916) • Ao pesquisar o átomo, Sommerfeld concluiu que os elétrons de um mesmo nível, ocupam órbitas de trajetórias diferentes (circulares e elípticas) a que denominou de subníveis, que podem ser de quatro tipos:  s , p , d , f .

39. Modelo atômico modernoNuvem eletrônica

40. Modelos: Dalton Thompson Rutherford Bohr Atual

41. Estrutura da Matéria e Atomística • Princípio de Incerteza de Heisenberg (1927) • Física Clássica: qualquer grandeza de movimento de uma partícula pode ser medida e descrita de modo exato pode-se medir simultaneamente a posição e a velocidade de uma partícula sem perturbar o seu movimento. • Física Quântica: o ato de medir interfere na partícula e modifica o seu movimento. • No caso de sistemas microscópicos, que envolvem pequenas distâncias e pequenas quantidades de movimento, é impossível determinar simultaneamente, e com precisão arbitrária, a posição e a quantidade de movimento de cada partícula que constitui tais sistemas!!!

42. Conhecimento estatístico Em movimento = comportamento ondulatório O elétron também sofre difração Em absorção/emissão = partícula Estrutura da Matéria e Atomística • Caráter Dual dos Elétrons Dualidade

43. Princípio de Incerteza de Heisenberg • Conseqüências: • O conceito de órbita não pode ser mantido numa descrição quântica do átomo; • Se pode calcular apenas a probabilidade de encontrar um ou outro elétron numa dada região do espaço nas vizinhanças de um núcleo atômico • Tais distribuições de probabilidade constituem o que se chama de ORBITAIS ATÔMICOS!!

44. MODELO DA NUVEM ELECTRÓNICA Schrödinger (1887 – 1961) Nuvem Electrónica Núcleo Electrons (carga - ) Protons (carga +) Neutrons (sem carga)

45. Há zonas à volta do núcleo onde é grande a probabilidade de encontrar os electrões (onde a nuvem electrónica é mais densa) e outras onde a probabilidade é menor (onde a nuvem electrónica é menos densa).

46. Orbitais atômicos

47. Estrutura da Matéria e Atomística • Consequências do Aplicando o Modelo Quântico - os “números quânticos”: • As soluções da equação de Schroedinger levam a funções de onda que se caracterizam pelos números quânticos: • Número quântico principal (n): número total de nós; relacionado à distância média elétron-núcleo e aos níveis de energia de Bohr; • Número quântico azimutal ou secundário (l): dá o número de nós angulares (relacionado à forma dos orbitais, ou seja ao tipo de trajetória dos elétrons); • Número quântico magnético de orbital (ml): a interpretação do quadrado da função de onda ( 2 ) gera uma imagem física da distribuição de probabilidade de localização do elétron em certa região do espaço, o orbital • Número quântico magnético spin (ms): associado ao momento magnético intrínseco do elétron.