1 ano – 2 bimestre quimica

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ALAGOAS Aluno:………………………………………………………..

Prof. Luis Carlos F. Oliveira – IFAL- Campus Marechal/AL Elaboração: Prof. Dr. Johnnatan Duarte de Freitas – IFAL – Campus Maceió/AL Prof. MsC. Alan John Duarte de Freitas – IFRN – Campus Maceió/AL Prof. Mikael de Lima Freitas – Secretaria do Estado de Educação de Alagoas

NATUREZA DA MATÉRIA: ESTRUTURA ATÔMICA Atribuem-se aos gregos, as primeiras tentativas de explicar a constituição da matéria e seu comportamento. Até então, os conhecimentos a cerca da constituição da matéria estavam relacionados à existência de quatro elementos básicos como pensavam os filósofos Empédocles e Aristóteles: água, terra, fogo e ar e que a mistura em proporções diferentes e definidas conduziriam as mudanças em sua composição.

Água Terra

Fogo Ar atmosférico Por volta de 478 a.C., o filósofo Leucipo, apresentou a primeira teoria atômica de que se tem notícia, aperfeiçoada e divulgada por seu discípulo Demócrito. Leucipo fez a comparação com a areia de uma praia: vista de longe ela parece contínua, porém, observada de perto, notamos que é formada de pequenos “grãos”, os quais os denominaram de átomos. Então, seriam os átomos as partículas elementares da qual toda a matéria é formada. Porém, logo suas idéias foram abandonadas, pois estavam baseadas em reflexões filosóficas e não em dados experimentais.

Areia da praia vista de longe Areia da praia vista de perto

Essas idéias levaram ao surgimento da alquimia, uma mistura de ciência, arte e magia, que predominou entre os séculos I e XV d.C. Os alquimistas foram os primeiros a tentar uma explicação fundamentada na experimentação, para a constituição da matéria. Seus principais objetivos tinham como preocupação a busca do elixir da longa vida (substância capaz de dar a vida eterna) e a descoberta de um método de transformar metais comuns em ouro (pedra filosofal).

Alquimista provando um suposto Alquimista em busca da pedra filosofal elixir da longa vida 1. Modelos atômicos Persiste na atualidade a busca quanto ao entendimento da constituição da matéria. Os pesquisadores buscam de certa forma, além de entender o comportamento da matéria, transmitir esses conhecimentos para as gerações futuras, como tal, dispões de modelos para explorar e mostrar suas idéias, foi assim que surgiram os modelos atômicos aqui mostrados. Cabe salientar, que não se trata em discutir qual o melhor, e sim, que devidamente refinados cada um tem sua validade.

Demócrito a cerca da constituição da matéria. Para responder a essas perguntas e explicá-las em nível microscópico, surgiu, em 1808, uma teoria proposta por John Dalton, denominada teoria atómica de Dalton, nela, Dalton imagina o átomo como uma partícula: indivisível, indestrutível e intransformável na qual: · Átomos de um mesmo elemento são iguais em todas as suas propriedades. · Átomos de elementos diferentes possuem propriedades físicas e químicas diferentes. · Um composto é formado pela combinação de átomos de dois ou mais elementos que se unem entre si em várias proporções simples. Cada átomo guarda sua identidade química.

Embora o modelo atômico de Dalton predominasse por quase todo o século XIX à medida que novas evidências surgiram, este modelo foi perdendo espaço, pois não explicava alguns fenômenos como os que ocorrem quando se faz passar uma corrente elétrica através de uma solução, como os verificados por Michael Faraday (1834) nem os fenômenos radioativos, no qual átomos instáveis de alguns elementos químicos sofriam desintegrações e emitiam radiações.

3. Teoria Atômica de Joseph John Thomson (1897) A partir do final do século XIX, vários cientistas realizaram diversos experimentos que demonstraram que os átomos são constituídos por partículas ainda menores, denominadas de partículas subatômicas.

O eletrón (e) Em 1887, J. J. Thomson (1856-1940), estudando o comportamento de gases submetidos à descarga elétrica, descobriu um tipo de partícula negativa que devia À base desse estudo fez Thomson propor um novo modelo para o átomo, que o associou a um “pudim de passas” em um trabalho apresentado em 1897. Pois imaginava ele o átomo ser maciço e esférico (o que já era proposto por Dalton), porém divisível formado por um fluido com carga positiva no qual estavam dispersos os elétrons para garantir a eletroneutralidade da matéria.

O próton (p) Posteriormente, em 1904, Ernest Rutherford, aprimorando experimentos realizados por Eugen Goldstein (1850-1930), descobriu uma nova partícula com carga positiva constituinte do átomo: o próton. A massa do próton é aproximadamente 1836 Embora Rutherford tenha sido um dos mais brilhantes cientistas deste século e tenha feito inúmeras descobertas importantes, ele é mais conhecido pela famosa experiência na qual tentou verificar se os átomos eram realmente maciços.

4. Modelo Atômico de Ernest Rutherford (1911) A experiência de Rutherford Não satisfeito com as idéias de átomos maciços, Rutherford propôs para seus assistentes um experimento, o qual foi sugerido bombardear uma finíssima lâmina de ouro (de aproximadamente 0,0001 cm) com pequenas partículas de carga elétrica positiva, denominadas partículas alfa (?), e provenientes de um material radioativo.

As observações feitas durante o experimento levaram Rutherford a tirar uma série de conclusões:

Observação Conclusão A maior parte das partículas ? atravessava a lâmina sem sofrer desvios.

Nesse espaço (eletros-fera) devem estar Poucas partículas ? (1 em 20 000) não atravessavam a lâmina e voltavam.

Deve existir no átomo uma pequena região onde está concentrada sua Algumas partículas ? sofriam desvios de trajetória ao atravessar a lâmina.

O núcleo do átomo deve ser positivo, o que provoca uma repulsão nas partículas ? (positivas).

A comparação do número de partículas ? que atravessavam a lâmina com o número de partículas ? que voltavam levou Rutherford a concluir que o raio do átomo é A partir dessas conclusões, Rutherford propôs um novo modelo atómico, semelhante ao sistema solar.

O nêutron (n) Essas partículas foram descobertas em 1932 por Sir James Chadwick (1891- 1974), durante experiências com material radioativo. Ele as denominou nêutrons. Os nêutrons estão localizados no núcleo e apresentam massa muito próxima à O modelo atómico mais utilizado até hoje é o de Rutherford, com a inclusão dos nêutrons no núcleo.

Observe a tabela abaixo: Partícula próton (p) elétron (e) nêutron (n) Símbolo p+ e- n0 Carga elétrica real (C) +1,6 . 10-19 -1,6 . 10-19 0 Carga elétrica relativa +1 -1 0 Massa real (kg) 1,67 . 10-21 9,11 . 10-25 1,67 . 10-21 Massa relativa 1 1/1836 ? 0 1

6. Modelo Atômico de Niels Böhr (1913) O modelo de Rutherford, apesar de esclarecer os anseios dos cientistas da época não atendia aos conceitos físicos, como por exemplo: se uma partícula carregada como o elétron gira em órbitas circulares ao redor do núcleo este perderia energia e seria atraído em sua direção e haveria o colapso do átomo, logo a matéria não existiria.

Coube a Niels Böhr em 1913 a explicação. Suas teorias estão baseadas em postulados, em que: 1º) Os elétrons nos átomos movimentam-se ao redor do núcleo em trajetórias circulares, chamadas de órbitas. Essas órbitas foram denominadas níveis de energia. Hoje são conhecidos sete níveis de energia ou camadas, denominadas K, L, M, N, O, P e Q.

4º) Um elétron para passar de um nível de menor energia para outro de maior deve receber energia externa.

Elemento sódio cálcio cobre potássio chumbo Cor da chama amarelo laranja verde violeta azul

7. Principais Características dos átomos Número atômico (Z): é o número que indica a quantidade de prótons (p) presentes no Z = n0 de prótons Como os átomos são eletricamente neutros, o número de prótons (p) é igual ao de elétrons (e).

Número de massa (A): é a soma do número de prótons (p) e do número de nêutrons (n) presentes no núcleo de um átomo. O número de massa pode ser expresso matematicamente da seguinte maneira: A = p + n ou A = Z + n

A Representação: Z X Exemplos: a) 6C12 b) 9O19 c) 11Na23 Elemento químico: é o conjunto formado por átomos de mesmo número atômico (Z).

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