Para iniciarmos nossa aula, vamos falar a cerca da descoberta do átomo Acompanho no conteúdo a seguir:
A constituição da matéria é motivo de muita curiosidade
entre os povos antigos. Filósofos buscam há tempos a constituição dos
materiais. Ao desenrolar da história,
diversos cientistas e estudiosos tentaram definir o átomo quanto a sua forma,
dando origem a diversas teorias sobre sua constituição física. Surgiram, então,
os modelos atômicos.
Este é o modelo atômico atual.
Mas vamos falar detalhadamente sobre cada um dos modelos:
Modelo
de Dalton (bola de bilhar) - 1803
Para John Dalton, a teoria de Leucipo e Demócrito era bastante coerente. Segundo este modelo, os átomos eram as menores partículas possíveis, assumiam formas esféricas e possuíam massa semelhante caso fossem correspondentes ao mesmo elemento químico.
Modelo de Thomson (pudim de passas) – 1897
Através da descoberta do elétron (partícula constituinte do átomo com carga elétrica negativa), o modelo de Dalton ficou defasado.
Assim, com os estudos de Thomson, um novo modelo foi idealizado.De acordo com este novo modelo, o átomo era uma esfera maciça de carga elétrica positiva incrustada com elétrons. Tornando-se assim eletricamente neutro.
Pudim de passas para Thonsom (muitos se perguntam o que esse modelo tem a ver com pudim, ai esta a explicação,
o pudim na região de Thonson era parecido com nosso panetone.)
Vamos abrir um parenteses e entender mais sobre como Thonson shegou a essa conclusão!
RAIOS CATÓDICOS E OS ELÉTRONS
Em 1859 descobriu-se os raios catódicos. Surgiam então, técnicas mais controladas no estudo de passagem de corrente, com a substituição de líquidos por gases a baixa pressão. Se em um tubo fechado (ampola de vidro), contendo dois eletrodos e tendo uma das paredes revestidas com o elemento químico fósforo, for feito vácuo, ao se aplicar uma diferença de potencial elétrico entre os eletrodos, aparecerá uma fluorescência. Esta fluorescência é causada pelos raios catódicos.
Mas John Thomson se debatia quanto à questão:
Raios catódicos são partículas carregadas ou são ondas no éter?
Os experimentos de Thomson foram realizados tendo
como "pano de fundo" a controvérsia da natureza dos raios catódicos e
todo o seu estudo foi realizado para esclarecer esta
dúvida.
Em 1897, Thomson decidiu medir a razão carga/massa dos raios
catódicos para identificar se os raios catódicos eram íons (se a razão
carga/massa não fosse constante) ou se eram uma partícula carregada universal
(se a razão carga/massa fosse constante para todos os gases).
Thomson, em sua famosa experiência de 1897, utilizando um tubo de raios catódicos para
aplicar simultaneamente campos elétricos e magnéticos aos raios, comprovou que
os raios catódicos se comportavam como partículas
negativamente carregadas. Equilibrando o efeito do campo elétrico e o do
campo magnético, e com as leis básicas da eletricidade e do magnetismo, Thomson
pôde calcular a razão entre a carga e a massa das partículas no feixe.
Demonstrou que a razão numérica entre carga elétrica (e) e massa (m) - em
unidades do Sistema Internacional (SI), Coulomb (C) para a carga e quilograma
(Kg) para a massa - era da ordem de 1,7 x 1011 para todas as substâncias por ele investigadas.
Assim, concluiu que os raios catódicos eram constituídos por partículas
carregadas e que essas partículas (depois chamadas de elétrons) eram
universais, ou seja, eram as mesmas, qualquer que fosse a substância
investigada.
Voltando para os modelos...
Modelo de Rutherford-Bohr (sistema planetário) –
1908/1910
1908/1910
Rutherford ao bombardear partículas alfa sobre uma lâmina de ouro percebeu que a maioria atravessava a lâmina. Enquanto que uma menor parte sofria pequeno desvio, e uma parte ínfima sofria grande desvio contrário à trajetória.
Para entender melhor sobre esta experiencia vamos abrir um parenteses e falar sobre a radioatividade.
RADIOATIVIDADE
E ESTRUTURA DO ÁTOMO
O fenômeno da radioatividade chamou a atenção de inúmeros cientistas, dentre eles o físico neozelandês Ernest Rutherford (1871-1937). Ele realizou um experimento em que um feixe de partículas alfa foi submetido a um campo elétrico. Rutherford observou ao final do experimento que esta radiação seria formada por partículas positivas, uma vez que era atraída pelo polo negativo.
Ele descobriu também que havia partículas negativas que eram atraídas pelo polo positivo; estas eram as partículas beta. Além
disso, esta radiação tinha um poder de penetração maior que o da radiação
alfa.
No entanto, havia uma das emissões radioativas, a gama, que não era atraída por nenhum dos
polos. Esta é ainda mais energética que as outras radiações. Concluiu-se,
portanto, que a radiação gama não é constituída de partículas, mas, assim como o raio X, ela seria formada por ondas eletromagnéticas, além de não possuir carga nem massa. Por não ter carga, essa radiação não sofre interferência no
campo elétrico.
Com o seguinte vídeo poderemos assimilar melhor esta parte da matéria.
Ok! Agora que aprendemos um pouco sobre a radioatividade, vamos dar continuidade ao assunto dos modelos... porque ainda havia um enigma: De
acordo com a teoria das ondas eletromagnéticas, os elétrons ao girarem em torno do
núcleo perderiam gradualmente energia, começariam a descrever um movimento
helicoidal, e simplesmente cairiam no núcleo. Mas, como isso pode acontecer se
os átomos são estruturas estáveis?
Foi exatamente nisso que Bohr pensou, desenvolvendo uma nova teoria.
Este foi o modelo de Rutherford.
Dois anos após Rutherford ter exposto
o seu modelo atômico, Niels Bohr o aperfeiçoou. A teoria de Bohr pode ser fundamentada no seguinte
postulado:
Os elétrons descrevem, ao
redor do núcleo, órbitas circulares com energia fixa e determinada. Sendo
denominadas órbitas estacionárias;
Modelo de Rutherfor-bohr (atual)
Agora, assistam ao vídeo que auxiliará em todo conteúdo de forma divertida e resumida.
Estrutura de um Átomo
Assistam ao seguinte vídeo para introdução do assunto.
Os átomos são compostos de, pelo menos, um próton e
um elétron. Podendo apresentar nêutrons .
Elétrons –
Os elétrons são partículas de massa muito pequena (cerca de 1840 vezes menor
que a massa do próton. Ou aproximadamente 9,1.10-28g) dotados de
carga elétrica negativa: -1,6.10-19C. Movem-se muito rapidamente ao
redor do núcleo atômico, gerando campos eletromagnéticos.
Prótons –
Os prótons são partículas que, junto aos nêutrons, formam o núcleo atômico.
Possuem carga positiva de mesmo valor absoluto que a carga dos elétrons; assim,
um próton e um elétron tendem a se atrair eletricamente.
Nêutrons –
Os nêutrons, junto aos prótons, formam o núcleo atômico. E, como possuem massa
bastante parecida, perfazem 99,9% de toda a massa do átomo. Possuem carga
elétrica nula (resultante das sub-partículas que os compõem), e são dispostos
estrategicamente no núcleo de modo a estabilizá-lo: uma vez que dois prótons
repelem-se mutuamente, a adição de um nêutron (princípio da fissão nuclear)
causa instabilidade elétrica e o átomo se rompe.
Os elétrons estão dispostos em 8 camadas que
constituem a eletrosfera. Para cada camada, determinado número de subníveis (orbitais) são preenchidos. A mais externa é
chamada camada de valência, sendo também a mais energética.
Agora para completar segue alguns exercício para se praticar o que aprendeu:
Exercícios
01 - Uma importante contribuição do modelo
de Rutherford foi considerar o átomo constituído de:
a) elétrons mergulhados numa massa homogênea de carga positiva.
b) uma estrutura altamente compactada de prótons e elétrons.
c) um núcleo de massa desprezível comparada com a massa do
elétron.
d) uma região central com carga negativa chamada núcleo.
e) um núcleo muito pequeno de carga positiva, cercada por
elétrons.
02 - Relacione as
características atômicas com os cientistas que as propôs:
I. Dalton
II. Thomson
III. Rutherford
( ) Seu modelo
atômico era semelhante a um “pudim de passas”.
( ) Seu modelo atômico era semelhante a uma bola de bilhar.
( ) Criou um modelo para o átomo semelhante ao “Sistema solar”.
( ) Seu modelo atômico era semelhante a uma bola de bilhar.
( ) Criou um modelo para o átomo semelhante ao “Sistema solar”.
03 – (PUC-SP) A notação 5626Fe indica
a) 26 átomos de ferro de número de massa 56.
b) 26 átomos grama de ferro de número de massa 56.
c) Um isóbaro de ferro de número de massa 56.
d) Um isótono de ferro de número de massa 56.
e) Isótopo de ferro de número de massa 56.
04 - Um átomo de número atômico Z e número de massa A:
a) tem A nêutrons.
b) tem A elétrons.
c) tem Z prótons.
d) tem A – Z nêutrons.
e) tem Z elétrons.
05 - (STA. CASA) A questão deve ser respondida de acordo com o seguinte código:
A teoria de Dalton admitia que:
I. Átomos são partículas discretas de matéria que não podem ser divididas por qualquer processo químico conhecido;
II. Átomos do mesmo elemento químico são semelhantes entre si e têm mesma massa;
III. Átomos de elementos diferentes têm propriedades diferentes.
a) Somente I é correta.
b) Somente II é correta.
c) Somente III é correta.
d) I, II, III são corretas.
e) I e III são corretas.
06 - (FUVEST) O átomo constituído de 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons, possui número atômico e número de massa igual a:
a) 17 e 17
b) 17 e 18
c) 18 e 17
d) 17 e 35
e) 35 e 17
Gabarito
b) 26 átomos grama de ferro de número de massa 56.
c) Um isóbaro de ferro de número de massa 56.
d) Um isótono de ferro de número de massa 56.
e) Isótopo de ferro de número de massa 56.
04 - Um átomo de número atômico Z e número de massa A:
a) tem A nêutrons.
b) tem A elétrons.
c) tem Z prótons.
d) tem A – Z nêutrons.
e) tem Z elétrons.
05 - (STA. CASA) A questão deve ser respondida de acordo com o seguinte código:
A teoria de Dalton admitia que:
I. Átomos são partículas discretas de matéria que não podem ser divididas por qualquer processo químico conhecido;
II. Átomos do mesmo elemento químico são semelhantes entre si e têm mesma massa;
III. Átomos de elementos diferentes têm propriedades diferentes.
a) Somente I é correta.
b) Somente II é correta.
c) Somente III é correta.
d) I, II, III são corretas.
e) I e III são corretas.
06 - (FUVEST) O átomo constituído de 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons, possui número atômico e número de massa igual a:
a) 17 e 17
b) 17 e 18
c) 18 e 17
d) 17 e 35
e) 35 e 17
Gabarito
Questão 01
a) (INCORRETA) De acordo com Rutherford, os
elétrons apresentavam carga negativa
b) (INCORRETA) A estrutura onde se encontrava
os elétrons (eletrosfera) era considerada vazia, e não compactada
c) (INCORRETA) O núcleo continha praticamente
toda a massa do átomo, segundo o conceito de Rutherford.
d) (INCORRETA) O experimento permitiu
concluir que a região central (núcleo) possuía carga positiva
A alternativa correta é a letra E
Questão 02
(II) Seu modelo atômico era semelhante a um
“pudim de passas”.
(I) Seu modelo atômico era semelhante a uma bola de bilhar.
(III) Criou um modelo para o átomo semelhante ao “Sistema solar”
(I) Seu modelo atômico era semelhante a uma bola de bilhar.
(III) Criou um modelo para o átomo semelhante ao “Sistema solar”
Questão 03 – Letra E
Questão 04 – Letra D
Questão 05 – Letra D
Questão 06 – Letra D
Assim finalizamos a nossa aula!
Esperamos que tenham gostado!
Para descontrair....
Dalton foi quem criou o modelo
Indestrutível e indivisível esfera
Maciça e homogenia
A junção de um número de átomos
Pode formar toda espécie de matéria
Segundo o Modelo de Dalton
Uh..uh...Bola de Bilhar
O átomo (5x)
Pequena parte da matéria
Baseando-se em uma ampola
Thomson notou que os raios catódicos
Tinham carga negativa
Os elétrons foram descobertos
Criou-se o Modelo Pu-dim de Passas, esfera
Positiva cheia de elétrons
Uh...uh...Esse foi de Thomson
O átomo (5x)
Pequena parte da matéria
Rutherford usou a radiação
E descobriu um imenso espaço vazio
Chamado eletrosfera
Toda massa está contida no centro pequeno e denso
Prótons estão nesse centro
Onde chamamos de núcleo
Uh...uh...Esse foi de Rutherford
O átomo (5x)
Pequena parte da matéria
Para descontrair....
Modelos Atômicos
(Oh oh oh oh Sweet Child o' Mine)Dalton foi quem criou o modelo
Indestrutível e indivisível esfera
Maciça e homogenia
A junção de um número de átomos
Pode formar toda espécie de matéria
Segundo o Modelo de Dalton
Uh..uh...Bola de Bilhar
O átomo (5x)
Pequena parte da matéria
Baseando-se em uma ampola
Thomson notou que os raios catódicos
Tinham carga negativa
Os elétrons foram descobertos
Criou-se o Modelo Pu-dim de Passas, esfera
Positiva cheia de elétrons
Uh...uh...Esse foi de Thomson
O átomo (5x)
Pequena parte da matéria
Rutherford usou a radiação
E descobriu um imenso espaço vazio
Chamado eletrosfera
Toda massa está contida no centro pequeno e denso
Prótons estão nesse centro
Onde chamamos de núcleo
Uh...uh...Esse foi de Rutherford
O átomo (5x)
Pequena parte da matéria
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