espectro eletromagnético - COLÉGIO ESTADUAL RAINHA DA PAZ

COLÉGIO ESTADUAL” RAINHA DA PAZ, ENSINO MÉDIO”
REPOSIÇÃO DAS AULAS DO DIA 02 e 03/07/2012 DAS 1 ª SÉRIES: A,B,C,D,E e F.
Professor MSc. Elaine Sugauara
Disciplina de Química
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
As ondas eletromagnéticas são aquelas que não necessitam de um meio material
para se propagar. Podem propagar-se no vácuo. Exemplos de ondas eletromagnéticas são
a luz, as ondas de rádio, TV, micro-ondas, raio X, gama, infravermelhos e ultravioleta. Todas
as ondas eletromagnéticas possuem a mesma velocidade de propagação no vácuo: 3,0 X
108 m/s. No ar, essa velocidade é praticamente a mesma. Essas ondas são formadas pela
oscilação simultânea de um campo elétrico e de um campo magnético perpendiculares entre
si.
Em nosso cotidiano, o exemplo mais comum de onda ou oscilação eletromagnética é
a luz. Um feixe de luz branca (luz solar ou de uma lâmpada incandescente comum) se
decompõe em várias cores, que formam o chamado espectro luminoso. O espectro
contínuo, quando as cores vão variando gradativamente do vermelho ao violeta – que são
os dois limites extremos para nossa visão. Fenômenos idênticos ocorre na formação do
arco-íris, em que as gotículas de água no ar agem sobre a luz.
A diferença entre as cores reside nos comprimentos de onda e nas frequências.O
comprimento de onda é representado pela letra grega lambda (λ) e a frequência de onda
(expressa em hertz, Hz).
A fórmula para fins de cálculo: V = λ .f, onde o V = velocidade; λ = comprimento de onda e f
= frequência.
MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD-BOHR
O cientista dinamarquêss Niels Bohr aprimorou, em 1913, o modelo atômico de
Rutherford, utilizando a teoria de Max Planck. Em 1900,, Planck já havia admitido a hipótese
de que a energia não seria emitida de modo contínuo, mas em “pacotes “. A cada “pacote
de energia” foi dado o nome de quantum. Surgiram, assim, os chamados postulados de
Bohr.
•
Os elétrons se movem ao redor do núcleo em um número limitado de órbitas bem
definidas, que são denominadas órbitas estacionárias;
•
Movem-se em órbita estacionária, o elétron não emite nem absorve energia;
•
Ao saltar de uma órbita estacionária para outra, emite ou absorve uma bem definida
de energia, chamada quantum de energia ( do latim, o plural de quantum é quanto).
Recebendo energia ( térmica, elétrica ou luminosa) do exterior, o elétron fica
excitado e salta de uma órbita interna para a externa. Ao “voltar” de órbita mais externa para
outra mais interna, o elétron emite um quantum de energia, na forma de luz de cor bem
definida ou outra radiação eletromagnética, como ultravioleta ou raio X ( daí o nome de
fóton, que é dado para esse quantum de energia).
As órbitas eletrônicas de todos ao átomos conhecidos se agrupam em sete camadas
eletrônicas, denominadas K, L, M, N, O, P, Q. Em cada camada, os elétrons possuem uma
quantidade fixa de energia; por esse motivo, as camadas são também denominadas
estados estacionárias ou níveis de energia. Cada camada comporta um número máximo
de elétrons, conforme é mostrado no esquema a seguir:
camada
K
L
M
N
O
P
Q
Nº máximo de elétrons
2
8
18
32
32
18
2
Algumas Aplicações do Modelo de Bohr
Os fogos de artifício; luminosos e lâmpadas; luz laser; bioluminescência ( a luz
dos vaga-lumes).
Modelo de Subníveis de Energia
Subníveis de energia, a análise de espectros se mostrava uma das melhores
maneiras de investigar a eletrosfera, muitos cientistas centraram seus esforços nesse
campo. Com a construção de aparelhos mais avançados para obter os espectros, foi
possível perceber que eles apresentam uma estrutura fina, ou seja, algumas das linhas são
compostas por duas ou mais linhas muito próximas. Essa estrutura fina dos espectros foi
explicada quando os cientistas propuseram que os níveis ou camadas de energia são
formados por subdivisões, chamadas de subníveis. Estes são designados pelas letras
minúsculas s, p, d, f, g, h, etc.
Exemplos: camada K é formada pelo subnível s; a camada L pelos subníveis s e p; a
camada M pelos subníveis s, p, d; a camada N é formada pelos subníveis s, p, d, f e assim
por diante.
subnível
s
p
d
f
Nº máximo de elétrons
2
6
10
14
Diagramas das diagonais ou de Linus Pauling
Legenda
Nível
1s2
De
energia
número máximo
subnível
elétrons
Exemplos: 1 H = 1 elétron, a distribuição será: 1 s1;
12 Mg 1s2 2s2 2p6 3s2
17 Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Exercícios Propostos
1)Chama-se fóton certa quantidade de energia capaz de:
a) sempre expulsar o elétron do átomo
b) sempre que absorvida pelo elétron, mudar a sua trajetória para outra mais externa.
c) apenas manter o elétron em órbita.
2) Uma emissora de rádio transmite na frequência de 1000 kHz (quilohertz). Sabendo-se
que a velocidade das ondas eletromagnéticas é de aproximadamente 300.000 Km/s, pedese calcular o comprimento de onda da emissora.
3) A que corresponde o espectro luminoso completo?
4) O físico dinamarquês Niels Bohr enunciou, em 1913, um modelo atômico que relacionou
a quantidade de energia dos elétrons com sua localização na eletrosfera. Em relação à
energia associada às transições eletrônicas, um elétron, ao absorver energia, pode sofrer a
seguinte transição;
a) da órbita N para órbita M
b) da órbita P para órbita O
c) da órbita O para órbita P
5) Os íons Cr2 e Cr3 diferem quanto à quantidade de:
a)prótons e nêutrons
b) elétrons somente
c) prótons e elétrons
6) O potássio tem 39 de número de massa e 19 de número atômico, então ele possui:
a) 19 prótons
b) 39 elétrons
c) 19 nêutrons
7) O elemento químico é caracterizado por seu:
a) número atômico
b) número de massa
c0 número de nêutrons
8) A distribuição eletrônica do átomo 26Fe, em camadas é:
a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
b) K – 2; L – 8; M – 16
c) K – 2; L – 8; M – 14; N – 2
8) Dentre as afirmativas a seguir, indicar a que contém a afirmação correta:
a) Dois átomos que possuem o mesmo número de nêutrons pertencem ao mesmo elemento
químico;
b) Dois átomos que possuem o mesmo número de prótons pertencem ao mesmo elemento
químico;
c) Dois átomos com iguais números de massa são isótopos.
9) Considerando que o número atômico do titânio é 22, sua configuração eletrônica será:
a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
b) 1s2 22 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2
c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
10) Calcule o número de prótons, de elétrons e de nêutrons de 15P31 e 15P31- :
11) Como era denominado o átomo de Rutherford?
12) Dê três exemplos de ondas eletromagnéticas utilizado no nosso dia-a-dia.
13) Quantas camadas eletrônicas podem existir nos átomos já conhecidos? Como elas são
denominadas?
14) Como é chamado o pacote de energia?