3º ATIVIDADE DE QUÍMICA – 2ºBIMESTRE – 2º EM – TEX TO DE … · 2020-07-03 · Modelos...

Modelos Atômicos Professora Fernanda – Química e-mail: [email protected]

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3º ATIVIDADE DE QUÍMICA – 2ºBIMESTRE – 2º EM – TEX TO DE APOIO

A atividade inicia-se com a leitura do texto “Modelos Atômicos”. Como auxilio podem assistir aos vídeos:

https://www.youtube.com/watch?v=8wolTgKblLQ&t=331s&fbclid=IwAR0HcMJzR6cQJYq8U2cmzSbfh9vdi7B-ScAcN2Y65ckCcBC4l1ZvMnMgFVA https://www.youtube.com/watch?v=ywOOmRJilxg&list=PL-xwM0e5miEwIQg-zj5DLfoWGkkWYtn9R&index=10&t=0s https://www.youtube.com/watch?time_continue=1323&v=QSkc5IO-2Vs&feature=emb_logo

RESUMO - MODELOS ATÔMICOS

Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr

Os modelos atômicos tentam explicar como a matéria é construída e organizada para que possamos entender melhor como ocorrem os fenômenos da natureza. São os aspectos estruturais dos átomos que foram apresentados por cientistas na tentativa de explicar o átomo e a sua composição.

Para chegar ao conceito de átomo foram necessários milhares de anos. Tudo começa na Grécia, com Leucipo e Demócrito. Depois, vieram os modelos de Dalton; Thomson; Rutherford, e Niels Bohr.

Toda a matéria existente no universo é formada por átomos, mas a constituição e a caracterização desses átomos estão evoluindo com o passar do tempo. Pela sua natureza

2º Ensino Médio


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microscópica, o átomo não pode ser diretamente visualizado, sendo então imaginado um modelo para a sua descrição. Um modelo é constituído de conhecimentos, experiências e instrumentos disponíveis na época em que é postulado.

O modelo é válido e aceito enquanto explicar satisfatoriamente os fenômenos observados até aquele momento. Quando novos fatos são descobertos e não são explicados pelo modelo, ele é alterado ou substituído por outro. O modelo não é uma realidade, mas uma possibilidade imaginada pela mente humana, sempre passível de evolução.


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ÁTOMO: O átomo é a unidade fundamental da matéria, é a menor fração capaz de identificar um elemento químico. Todas as substâncias são feitas de matéria e a unidade fundamental da matéria é o átomo, portanto, o átomo é partícula fundamental da matéria e a menor quantidade de uma substância ou de um elemento que conserva todas as suas características e propriedades. Ele é formado por um núcleo, que contém nêutrons e prótons, e por elétrons que circundam o núcleo. O termo átomo deriva do grego e significa indivisível, no momento em que essas partículas foram batizadas, acreditava-se que elas não podiam ser divididas, embora hoje sabemos que são compostas de partículas ainda menores. O nome átomo foi dado pelo filósofo grego Demócrito.

� Modelo Atômico de Dalton (1803) – chamado de “Bola de bilhar” Átomo: indivisível, maciço, eterno, indestrutível, imutável e incriável. Postulados da Teoria Atômica de Dalton são: 1. A matéria é formada por partículas extremamente pequenas chamadas átomos; 2. Os átomos são esferas maciças, indestrutíveis e indivisíveis; 3. Átomos que apresentam mesmas propriedades (tamanho, massa e forma) constituem um elemento químico; 4. Átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes; 5. Os átomos podem se unir entre si formando "átomos compostos" ( moléculas ); 6. Uma reação química nada mais é do que a união e separação de átomos.

� Ficou conhecido por: “Modelo Bola de Bilhar”. � Base teórica: Leis Ponderais - Lei de Lavoisier e Proust. (Lei da Conservação de Massa, de Lavoisier, e Lei

das Proporções, de Proust). � Características: Átomos maciços, indivisíveis, esférico e muito pequeno. � Por que foi abandonado: só observou a massa atômica dos elementos para diferenciá-los, com novas

pesquisas outros cientistas, conseguiram comprovar a natureza elétrica do átomo, descobrindo que o mesmo possui cargas positivas e negativas, com o passar do tempo e evolução das pesquisas, descobriu-se a existência do nêutron(partícula sem carga). Descoberta dos elétrons e da radioatividade.

REPRESENTAÇÃO:

"Bola maciça e indivisível (modelo da bola de bilhar)".

Representação em lâmina: Os átomos representados como esferas de igual tamanho, pode-se supor, então, que tenham as mesmas massas.

� Modelo Atômico de Thomson – chamado de “Pudim de Passas” ou “Pudim de

Ameixas” (1897 - 1904) Thomson ficou conhecido como "pai do elétron"

No modelo de J. J. Thomson, proposto em 1904, o átomo era considerado como um tipo de fluido com uma distribuição esférica contínua de carga positiva onde se incrustavam um certo número de elétrons, com carga negativa, o suficiente para neutralizar a carga positiva, propôs um novo modelo atômico, baseado nas experiências dos raios catódicos, o qual chamou de elétrons. O modelo de Thomson explica alguns fenômenos como a corrente elétrica, eletrização por atrito, formação de íons e as descargas elétricas em gases. Segundo Thomson, o átomo seria um aglomerado composto de uma parte de partículas positivas pesadas (prótons) e de partículas negativas (elétrons), mais leves. Este modelo ficou conhecido como “pudim de passas". Thomson o imaginava como uma esfera maciça de eletricidade positiva, em que as partículas positivas estariam uniformemente distribuídas por todo o seu volume. Os elétrons, corpúsculos de carga negativa, estariam incrustados nessa esfera como ameixas num pudim. Os raios catódicos são radiações onde os elétrons emergem do pólo negativo de um eletrodo, chamado cátodo, e se propagam na forma de um feixe de partículas negativas ou feixe de elétrons acelerados, como feixes de elétrons produzidos quando uma diferença de potencial elevada é estabelecida entre dois eletrodos localizados no interior de um recipiente fechado contendo gás rarefeito. Uma vez que os elétrons têm carga negativa, os raios catódicos vão do eletrodo negativo - o cátodo - para o eletrodo positivo - o ânodo. Um átomo para se encontrar em seu estado neutro ou fundamental, é necessário que o átomo tenha o mesmo número de prótons e elétrons, ou seja, ter o mesmo numero de cargas positivas e negativas.

� Ficou conhecido por: “Modelo Pudim de Passas” ou “Modelo Pudim de Ameixas”. � Base teórica: Descoberta do elétron e da radioatividade.


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� Características: cargas negativas dispersas na superfície. Núcleo Positivo, esférico e maciço. Thomson ficou conhecido como “Pai do elétron.”

� Por que foi abandonado: o modelo de Thomson foi abandonado principalmente devido aos resultados do experimento de Rutherford. Porque Rutherford, por meio do experimento com a lâmina de ouro e partícula alfa, provou que o átomo era composto por um grande espaço vazio e não totalmente preenchido como um pudim de passas, como afirmava Thompson.

REPRESENTAÇÃO:

Modelo “Pudim de Passas” ou “Pudim de Ameixas”

Representação em lâmina: A representação de quatro cargas positivas e quatro negativas indica o átomo no estado neutro ou fundamental.

� Modelo Atômico de Rutherford (1911) – chamado de “Planetário” ou “Sistema

Solar” Para Rutherford, o átomo é formado por um núcleo muito pequeno, de carga positiva, no qual se concentra praticamente toda a massa do átomo. Os elétrons giram ao redor desse núcleo na região denominada eletrosfera, neutralizando a carga positiva. Rutherford sugeriu que o átomo seria constituído de um núcleo diminuto, positivamente carregado, onde se concentra quase toda a sua massa e de uma eletrosfera, região ao redor do núcleo na qual estariam os elétrons em número suficiente para garantir a neutralidade do Átomo. O modelo atômico de Rutherford sugeriu então, um átomo com órbitas circulares dos elétrons em volta do núcleo. Comparou o átomo com o Sistema Solar, onde os elétrons seriam os planetas e o núcleo seria o Sol. As partículas subatômicas referem-se a partículas minúsculas, ou seja, partículas menores que o átomo, as essenciais, que são: prótons (carga positiva), nêutrons (sem carga elétrica, nula ou zero) e elétrons (carga negativa). Os prótons e nêutrons se localizam no núcleo atômico, já os elétrons estão fora do núcleo, na eletrosfera. Considerando a carga total de um átomo, pode-se dizer que em geral ele é neutro, não possui carga. Um número igual de prótons e elétrons resulta num número igual de cargas positivas e negativas, portanto, elas se cancelam (se anulam). A menos, que esteja na forma de íons, neste caso, o átomo ganha uma carga positiva ou negativa. O modelo atômico de Rutherford pode ser utilizado para explicar a conservação da massa numa transformação química: No modelo de Rutherford, os átomos continuam apresentando massas características. Assim, a conservação da massa pode ser explicada admitindo-se que a transformação química é um rearranjo de átomos, cujas massas são fixas e, ainda, que os núcleos se mantêm intactos, não perdem a sua individualidade no decorrer da mesma.

� Ficou conhecido por: “Modelo Planetário” ou “Sistema Solar”. � Base Experimental: Bombardeamento de uma lâmina de ouro. � Características: existência de uma eletrosfera, núcleo positivo e muito pequeno. Os elétrons giram em torno

do núcleo. O cientista que descobriu a localização dos prótons no átomo foi Rutherford. � Por que foi abandonado: os elétrons perdiam gradualmente sua energia, e daí suas órbitas deveriam ficar cada

vez mais próximas do núcleo até colidirem com ele. Como isso não acontece, o modelo atômico de Rutherford foi abandonado. Mas dois anos depois, o dinamarquês Niels Bohr resolveu o problema.

EXPERIÊNCIA DE RUTHERFORD:

Em suas experiências, Rutherford observou que a massa do núcleo era muito maior que a sua carga. Disso ele concluiu que no núcleo deveria existir partículas sem carga elétrica e de massa quase igual à do próton.

REPRESENTAÇÃO:


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Experimento realizado por Rutherford e as observações feitas por ele em relação ao comportamento das partículas alfa (α): para verificar se os átomos eram maciços, Rutherford bombardeou uma finíssima lamina de ouro com pequenas partículas de carga positivas, denominada partículas alfas, emitidas por um material radioativo. As observações feitas durante o experimento levaram Rutherford a tirar uma serie de conclusões. Boa parte das partículas alfas atravessou a lâmina, uma parte dessas partículas sofria um desvio, outra parte continuava em linha reta e ainda uma outra parte se refletia na lâmina e voltava. A partícula alfa (tipo de partícula radioativa) possui carga positiva.

� Modelo Atômico de Bohr (1913) ou Modelo atômico de “Rutherford-Bohr) – chamado de “Planetário” ou “Sistema Solar” Aprimorado ou “Modelo Quântico”

Aprimorou o modelo planetário introduzindo concepções da teoria quântica. Descreveu matematicamente as órbitas de um elétron, estabeleceu: 1. Ao elétron dentro do átomo são permitidas somente algumas energias fixas; 2. Quando o elétron apresenta alguma dessas energias permitidas, não irradia energia em seu movimento ao redor do núcleo, permanecendo num estado estacionário de energia; 3. Os elétrons nos átomos descrevem sempre órbitas circulares ao redor do núcleo, chamadas de camadas ou níveis de energia; 4. Os elétrons podem saltar de um nível para outro mais externo, desde que absorva uma quantidade bem definida de energia (quantum de energia). Ao voltar ao nível mais interno, o elétron emite um quantum de energia, na forma de onda eletromagnética (fóton); 5. Cada camada comporta um número máximo de elétrons. 6. Se os elétrons cedem energia, eles saltam para níveis mais internos e a energia liberada pelos elétrons sai em forma de quantum de luz ou fóton.


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Os elétrons estão distribuídos em camadas ao redor do núcleo. Admite-se a existência de 7 camadas eletrônicas, designadas pelas letras maiúsculas: K, L, M, N, O, P e Q. À medida que as camadas se afastam do núcleo, aumenta a energia dos elétrons nelas localizados. As camadas da eletrosfera representam os níveis de energia da eletrosfera. Assim, as camadas K, L, M, N, O, P e Q constituem os 1º, 2º, 3º, 4º, 5º, 6º e 7º níveis de energia, respectivamente. O modelo atômico de Bohr lembra a órbita de um planeta, assim como o Modelo de Rutherford, daí o nome: sistema planetário aprimorado. Semelhanças e diferenças entre as ideias de Rutherford e as de Bohr:

• Semelhanças: um núcleo, com carga positiva, e da eletrosfera, região negativamente carregada. • Diferenças: Bohr propõe a distribuição dos elétrons em órbitas, na eletrosfera. Cada órbita possui um

determinado nível de energia. Os elétrons, enquanto giram em uma certa órbita, não irradiam energia. No entanto, podem passar de uma órbita para outra, absorvendo ou emitindo uma certa quantidade de energia. Ao passar de uma órbita mais afastada para outra mais próxima ao núcleo, há liberação de energia e, em caso contrário, isto é, de uma mais próxima para uma mais afastada, haverá absorção de energia.

� Ficou conhecido por: “Modelo Planetário Aprimorado ”. � Base Experimental: feixe de raios catódicos e Teoria de Planck. � Características: Núcleo muito pequeno. Existência de camadas energéticas, elétrons em torno do núcleo

central, existência da eletrosfera. � Por que foi abandonado: só explicava o átomo de hidrogênio. foi aperfeiçoado por Sommerfeld, que notou a

luz emitida pelo elétron. Os resultados funcionavam bem para sistemas simples (átomos com um elétron), falhavam completamente para átomos de mais de um elétron. Após uns dez anos o modelo atômico de Bohr foi abandonado (a teoria ondulatória resolve melhor os problemas dos átomos).

REPRESENTAÇÃO:

Observe a figura abaixo ilustrando o salto quântico do elétron:


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RESUMINDO:


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