Teoria e estrutura atômica carlinhos - cópia

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Teoria e estrutura atômicaProf: Carlos HenriqueQuímica

A concepção da natureza da matériaOs gregos Demócrito e Leucipo foram os

primeiros filósofos a proporem a existência dos átomos.

Platão e Aristóteles não acreditavam na existência do átomo.

O estabelecimento da Química moderna se da na Europa no final do século XVII e XVIII: Europa vive um momento “especialmente químico”

Defendia a ideia dos Mínimos naturais.

A Química adquiri caráter prático e

objetivo

Leis ponderaisLeis que envolvam massas em um processo

químico.

As principais leis ponderais são as de Lavoisier e a de proust, no entanto vale destacar a lei de Dalton e a lei de Berzelius.

As leis ponderais foram bastante importante para o desenvolvimento de uma Química mais moderna e estruturada em leis matemáticas

Antoine Laurent Lavoisier

Lei da conservação das massas

Em uma reação feita em sistema fechado a soma das massas dos reagentes será igual a soma das massas do produto.

“ Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”Exemplo:Metano + Oxigênio dióxido de carbono + água. + = +Lei de Lavoisier em nível microscópico

16g 64g 44g 36g

Em uma reação química os átomos apenas se reorganizam, eles não são

destruídos e nem criados.

Uma situação envolvendo lei de Lavoisier

Quando se queima papel a massa diminui e quando se queima palha de aço a massa aumenta. Como explicar tal fato a luz da lei da conservação das massas?

Joseph Louis Proust

Lei das proporções constantes

Quando os elementos químicos, sob a forma de substâncias, reagem para formar outra substância , eles sempre fazem em uma proporção fixa( constante) e definida.

Exemplo:

De acordo com proust, uma certa substância composta sempre é formada pelos mesmos elementos químicos numa mesma proporção em massa.

Exemplo da amônia.

Como saber se esta de acordo com a lei de Proust?

Lei de Proust a nível microscópico

Vamos treinar!Analise a tabela abaixo e determine os

valores de x, y e z usando as leis de Lavoisier e Proust

Aplicações da lei de Proust Determinação da composição percentual

de uma substânciaExemplo1:- Sabendo que 1g de hidrogênio reagem com

8g de oxigênio para formar 9g de água, determine a porcentagem de hidrogênio e de oxigênio presenta na água.

- Exemplo2-10g de cobre reagem com 5,06 g de enxofre e formam 15,06g de sulfeto cúprico. Quais as porcentagens de cobre e enxofre presentes no sulfeto cúprico?

Determinação da massa de uma substância-DECOMPONDO 100g de carbonato de cálcio, obtêm-se 56g de óxido de cálcio e dióxido de carbono.a) Determine a massa de dióxido de carbono

que foi obtida nessa reação?

b) Quantas gramas de dióxido de carbono serão produzidas quando 2kg de carbonato de cálcio forem decompostas?

Vamos treinar!A combustão, ou queima, de um

combustível em oxigênio é acompanhada pela liberação de calor. Em uma reação de combustão do gás acetileno(etino) ou gás de maçarico foi utilizada uma massa de 52g desse material em quantidade suficiente de oxigênio gasoso A massa de gás carbônico produzida foi de 176g. Sabendo que na queima de certa massa desse gás é produzida uma massa de 88g de gás carbônico, determine a massa de acetileno que entrou em combustão.

Acabou Carlinho

s?

Concepção do átomo e evolução dos modelos

atômicosO Modelo atômico de Dalton- Quem foi John Dalton?- Com base nas leis ponderais, Dalton

propões sua teoria atômica. Os principais postulados de Dalton

Os elementos

são formados

por átomos indestrutívei

s e indivisíveis

Os átomos de um mesmo elemento

químico são iguais em todas as

qualidades.

Átomos de elementos diferentes

apresentam propriedades e

massas distintasUma substância composta é

formada por espécies químicas de diferentes

elementos que possuem quantidade fixa de cada um

deles

Para mim os átomos são pequenas esferas

homogêneas, maciças,

indivisíveis e indestrutíveis

Limitações e aprimoramento do modelo atômico de Dalton

Contribuições de Berzelius

A evolução dos modelos atômicosA ciência é algo dinâmico e tudo que se

conhece sobre o átomo não se deve apenas a UM cientista, mas sim ao trabalho e esforço de vários cientistas ao longo dos anos.

A indivisibilidade do átomo começa a ser questionada

Alguns experimentos ao longo dos anos serviram para comprovar a divisibilidade do átomo.

- Condutividade elétrica das soluções.Em 1884, Svante August Arrhenius apresenta sua teoria da dissociação eletrolítica.

- Os raios catódicos e os tubos de descarga.

As observações feitas com base nessa teoria indicavam que os

constituintes da matéria deveria ter uma forma de

DIVISIBILIDADE

Ampola de CrookeAmpola contendo gás sob pressão muito

baixa.

Raios x e a RadioativividadeEm 1895 Wilhelm C. Rötgen através de seu

experimento descobre os Raios X

Em 1896 Henry Becquerel descobre os fenômenos da Radioatividade

Investigação dos raios catódicos e a descoberta do elétron

Eugen Goldstein e Joseph John Thomson, por meio de uma série de experimentos utilizando as ampolas de Crookes fornecem explicações para natureza dos raios catódicos.

-Os raios catódicos projetam sombra quando incidem sobre um anteparo- Os raios catódicos movimentam um cata

vento de mica quando nele colidem

-Os raios catódicos sofrem atração por uma placa dotada de carga elétrica positiva

Possuem trajetória retilínea

Apresentam inércia, logo possuem massa.

Apresentam carga elétrica negativa

- A natureza dos raios catódicos é sempre a mesma, independente do material utilizado.

Os raios catódicos na verdade eram

partículas fundamentais e estariam presente em

toda matéria.

Os raios catódicos

são os ELÉTRONS

Modelo atômico de ThomsonCom base nos seus experimentos Thomson

propõe um novo modelo atômico em que os átomos são esferas maciças de carga positiva que possui “corpúsculos” de carga negativa( elétrons) incrustados nelas.

A quantidade de elétrons no átomo deveria ser suficiente para anular a carga positiva da esfera.

Caso isso não acontecesse se formariam os átomos “ eletropositivos” ou “ eletronegativos”.

Atualmente esses átomos são

chamados de ÍONS!

Modelo de Thomson prova a divisibilidade do átomo e explica a natureza elétrica do átomo,

fatos esses não explicados pelo modelo de Dalton

O modelo de Thomson

incorpora novas ideias ao

modelo de Dalton, mas isso

não elimina o átomo de Dalton por completo!!!

Modelo atômico de Rutherford

A descoberta da radioatividade contribui de forma significativa para que Rutherford elaborasse um novo modelo atômico.

O físico Ernest Rutherford juntamente com Johannes Geiser e Ernest Marsden( seus alunos), realizaram um experimento de contagens de partículas alfa para comprovar o modelo de Thomson.

Os resultados foram

assombrosos

Experimento de Rutherford*

Resultados do experimentoApós várias tentativas foi observado três

situações bastante intrigantes:

-Caramba!! Como explicar tais resultados se o átomo era maciço, homogêneo e sem espaços vazios?

99% das partículas

alfa atravessam a

lâmina de ouro

Cerca de 1% das

partículas sofriam grandes desvios

Uma em cada dez mil

partículas colidia com a

lâmina e voltavam

Explicação dos resultadosApós observar tais resultados , Rutherford

concluiu que os átomos não eram como Dalton e Thomson acreditavam:

-Rutherford explicou que:A maioria das

partículas atravessaram o átomo por

que ele possui

grandes espaços vazios

Como as partículas alfa possuem carga

positiva elas sofreram

desvios ao passar próximo do núcleo do átomo que também ter

carga positiva

No caso extremo de

uma partícula se chocar com

o núcleo do átomo era

será repelida

O átomo de RutherfordRutherford propôs um novo modelo

atômico em que:- A matéria é formada de partículas em que

a distribuição de massa ocorre de forma desigual.

- -o átomo apresenta duas regiões distintas: o Núcleo e a eletrosfera.

O Núcleo é uma região pequena e densa de carga

positiva que concentra toda a massa do átomo

A eletrosfera é a região onde se

encontra os elétron se movimentando ao

redor do núcleo. Muito maior que o núcleo

Tinha uma dúvida importante no modelo de Rutherford:

Se o núcleo atômico é formado por partículas positivas, por que essas

partículas não se repelem e o núcleo não desmorona?

Eu acredito que existem partículas neutras presente no núcleo , porém

não consegui provar que elas

existem

Em 1932 James Chadwick confirma

a existência dos nêutrons

Estrutura atômica básicaPrótons, nêutrons e elétrons são as

“partículas elementares” que formam todos os átomos.

Número atômico: corresponde ao número de prótons presente no núcleo de um átomo.

- Representado pela letra ( Z)- O número atômica identifica um elemento

químico- - em 1913 Henry Moseley desenvolveu um

experimento para determinar a carga nuclear dos átomos.

Número de massa: a massa relativa de um átomo corresponde a soma do número de prótons mais a soma do número de nêutrons. (A)

Matematicamente:

A= Z + n

ÍONSSão átomos dotados de carga, ou seja,

eletricamente carregados. - Íons de carga positiva são chamados de CÁTIONS.- Íons de carga negativa são chamados de ÂNIONS. lembrem-se que os átomos são sistema

eletricamente neutros e apresentam número de elétrons igual ao número de prótons.

Ex: Na F Na+ F-Observação: a formação dos íon envolve processos de transferência de elétrons de um átomo para outro.

Íons simples: são formados pro átomos de um único elemento químico.

-ânions simples: Quando UM átomo ganha elétron e fica com excesso de carga negativa:Ex: O2-, Cl-, P3-

- Cátions simples: Quando UM átomo perde elétrons e fica com excesso de carga positiva.

Ex: K+, Mg2+, Al3+

Íons compostos: são formados por um grupo de átomos de elementos químicos diferentes que, juntos, ganharam ou perderam um ou mais elétrons.

-ânions compostos: GRUPO de átomos que ganharam elétronsEx: SO42- ,BO33- ,ClO-

- Cátion compostos: GRUPO de átomos que perderam elétrons

- Ex: NH4+, H3O+

Observação: íons mono, bi, tri e tetravalentes.

- ex: ?

Exercício Determine o número de prótons, nêutrons,

elétrons e a massa dos seguintes átomos e íons.

11Na23

Na+

16S32

S2-

Um íon de certo elemento químico, de número de massa 85, apresenta 36 elétrons e carga +1. Qual é o número atômico desse íon e qual seu número de nêutrons?