MODELOS ATÔMICOS

Prof.: Manzi
História da Química:
Empédocles (Séc. V a.C.)

 Teoria sobre os 4 elementos:
Terra, Fogo, água e ar
Aristóteles ( 350 a.C.)

Quando a matéria recebe a forma ela se organiza nos
quatro elementos perceptíveis: quente, seco, frio e
úmido, ou seja, a matéria dos seres físicos é aquela que
recebeu a forma dos quatro elementos: fogo, terra, ar e
água. Todas as substâncias naturais seriam assim
combinações desses elementos em proporções variadas.
Demócrito e Leucipo
( 400a.C.)

Ideia sobre ÁTOMO
Á
TOMO
Não Divisível
Alquimia ( séc. I à XV)

 Alquimia é uma prática antiga que combina elementos da
Química, Antropologia, Astrologia, Magia, Filosofia,
Metalurgia, Matemática, Misticismo e Religião. Existem
quatro objetivos principais na sua prática. Um deles seria
a transmutação dos metais inferiores ao ouro, o outro a
obtenção do Elixir da Longa Vida, um remédio que
curaria todas as coisas e daria vida longa àqueles que o
ingerissem. Ambos os objetivos poderiam ser notas ao
obter a pedra filosofal, uma substância mística. O terceiro
objetivo era criar vida humana artificial, os homunculus. O
quarto objetivo era fazer com que a realeza conseguisse
enriquecer mais rapidamente.
Robert Boyle ( 1661)

Fundamenta a química como ciência, introduzindo o
método científico
Lavoisier (Séc. XVIII)

Introduziu o uso da balança nas pesquisas químicas
Modelos atômicos
Dalton (1803- bola de bilhar)

 1. “Toda matéria é composta por minúsculas
partículas chamadas átomos”.
 2. “Os átomos de um determinado elemento são
idênticos em massa e apresentam as mesmas
propriedades químicas”.
 3. “Átomos de elementos diferentes apresentam
massa e propriedades diferentes”.

4. “Átomos são permanentes e indivisíveis e
não podem ser criados, nem destruídos”.
5. “As reações químicas comuns não passam de uma
reorganização dos átomos”.
6. “Os compostos são formados pela combinação de
átomos de elementos diferentes em proporções
fixas”.

Geissler e Crookes (década
de 1850)

Descobriram que, em ampolas de vidro contendo gases
muito rarefeitos (em pressões baixíssimas), quando
estes são submetidos a potenciais elétricos
elevadíssimos, aparecem emissões denominadas RAIOS
CATÓDICOS.
Ampola de Crookes

Goldstein(1886)

 Utilizando-se de uma ampola semelhante à de
Crookes, Goldstein observou uma luminosidade na
parede que estava atrás do cátodo. Tais raios foram
denominados de raios canais.

 Características dos raios canais:
 Apresentavam carga positiva, pois eram atraídas para
uma placa negativa quando submetidos a um campo
elétrico à ampola;
 Gases diferentes apresentavam diferentes desvios no
campo elétrico;
 O hidrogênio era o que apresentava o maior desvio no
campo elétrico e formava os raios canais de menor massa,
sendo que essa parte elementar dos raios canais foi
chamada de próton.
Thomson(1897-pudim de
passas)

O átomo é formado por uma “pasta” positiva
“recheada” pelos elétrons de carga negativa, o que
garantia neutralidade elétrica do modelo atômico. Com
isso, começava-se a admitir a “divisibilidade do átomo”
e a reconhecer a “natureza elétrica da matéria”.
Rutherford (1911-Sistema
solar)

Experimento de Rutherford

 Observações
 1) A maior parte das
partículas α atravessaram
a lâmina de ouro
 2) Poucas partículas não
atravessaram a lâmina de
ouro
 3) Algumas partículas
sofreram desvios ao
atravessarem a lâmina de
ouro
 Conclusões
 1) A maior parte do
átomo é vazia
 2) Existe uma pequena
região central no átomo
(núcleo) que contém
praticamente toda a
massa do átomo
 3) O núcleo tem carga
positiva
Chadwick ( 1932)

Descoberta dos nêutrons
Por esta descoberta, foi-lhe atribuído o Nobel de Física
em 1935.
Bohr (1912)

 1) Em um átomo são permitidas somente algumas
órbitas circulares ao elétron, sendo que em cada uma
dessas órbitas o elétron apresenta energia constante.
 2) Um elétron não pode assumir qualquer valor de
energia mas somente determinados valores que
correspondem às órbitas permitidas, tendo, assim,
determinados níveis de energia.
 3) Um elétron, quando localizado em uma dessas
órbitas, não perde nem ganha energia
espontaneamente. Por isso, disse que, nesse caso, ele
assume um estado estacionário.

 4) Um elétron pode absorver energia de uma fonte
externa somente em unidades pequenas, chamadas
quanta ( forma singular: quantum).
 5) Quando um elétron absorve um quantum de energia,
ele salta para uma órbita mais energética, ligeiramente
mais afastada do núcleo. Dizemos que o elétron realizou
um salto quântico e atingiu um estado excitado
 6) Quando o elétron retorna a órbita menos energética, ele
perde, na forma de onda eletromagnética, uma
quantidade de energia que corresponde a diferença de
energia existente entre as órbitas envolvidas no
movimento do elétron.
Sommerfeld (1916)

 Órbitas elípticas, obtendo assim o modelo
Sommerfeld que dividia os níveis em
subníveis(regiões menores)
de Broglie(1924), Heisenberg(1926) e
Schrödinger (1927)

 de Broglie: Princípio da dualidade do elétron
 Heisenberg: Princípio da incerteza
 Schrodinger: Cada elétron é determinado pela sua
energia (números quânticos)
O atual modelo atômico

 Se sabe que os elétrons possuem carga negativa, massa
muito pequena e que se movem em órbitas ao redor do
núcleo atômico.
 O núcleo atômico é situado no centro do átomo e
constituído por prótons que são partículas de carga
elétrica positiva, cuja massa é aproximadamente 1.837
vezes superior a massa do elétron, e por nêutrons,
partículas sem carga e com massa ligeiramente superior a
dos prótons.
 O átomo é eletricamente neutro, por possuir números
iguais de elétrons e prótons.

 O número de prótons no átomo se chama número
atômico, este valor é utilizado para estabelecer o
lugar de um determinado elemento na tabela
periódica.
 A tabela periódica é uma ordenação sistemática dos
elementos químicos conhecidos.
 Cada elemento se caracteriza por possuir um
número de elétrons que se distribuem nos diferentes
níveis de energia do átomo correspondente

 Os níveis energéticos ou camadas, são denominados
pelos símbolos K, L, M, N, O, P e Q.
 Cada camada possui uma quantidade máxima de
elétrons.
 Os elétrons da última camada (mais afastados do
núcleo) são responsáveis pelo comportamento
químico do elemento, por isso são denominados
elétrons de valência.

 O número de massa é equivalente à soma do número
de prótons e nêutrons presentes no núcleo.
 O átomo pode perder elétrons, carregando-se
positivamente, é chamado de íon positivo (cátion).
 Ao receber elétrons, o átomo se torna negativo,
sendo chamado íon negativo (ânion).

 O deslocamento dos elétrons provoca uma corrente
elétrica, que dá origem a todos os fenômenos relacionados
à Eletricidade e ao magnetismo.
 No núcleo do átomo existem duas forças de interação a
chamada interação nuclear forte, responsável pela coesão
do núcleo, e a interação nuclear fraca, ou força forte e
força fraca respectivamente.
 As forças de interação nuclear são responsáveis pelo
comportamento do átomo quase em sua totalidade.

 As propriedades físico-químicas de um determinado
elemento são predominantemente dadas pela sua
configuração eletrônica, principalmente pela
estrutura da última camada, ou camada de valência.
 As propriedades que são atribuídas aos elementos na
tabela, se repetem ciclicamente, por isso se
denominou como tabela periódica dos elementos.
 Os isótopos são átomos de um mesmo elemento com
mesmo número de prótons (podem ter quantidade
diferente de nêutrons).

 Os isótonos são átomos que possuem o mesmo número
de nêutrons
 Os isóbaros são átomos que possuem o mesmo número
de massa
 Através da radioatividade alguns átomos atuam como
emissores de radiação nuclear, esta constitui a base do
uso da energia atômica.
 Erwin Schrödinger, Louis Victor de Broglie e Werner
Heisenberg, reunindo os conhecimentos de seus
prodecedores e contemporâneos, acabaram por
desenvolver uma nova teoria do modelo atômico, além de
postular uma nova visão, chamada de Mecânica
ondulatória.
Exercícios

01) Os modelos atômicos são elaborados no intuito de explicar a
constituição da matéria e têm evoluído ao longo do
desenvolvimento da ciência, desde o modelo filosófico dos
gregos, passando pelos modelos de Dalton, Thomson, Rutherford
e Bohr, até o modelo atual. O modelo mais recente caracteriza-se
pela
(A) quantização dos níveis de energia dos elétrons.
(B) indivisibilidade do átomo em partículas menores.
(C) forma esférica de tamanho microscópico.
(D) distribuição dos elétrons em órbitas circulares em torno do
núcleo.
(E) distribuição dos elétrons de maneira uniforme na superfície
do átomo.
Leia o poema apresentado a seguir.
Pudim de passas
Campo de futebol
Bolinhas se chocando
Os planetas do sistema solar
Átomos
Às vezes
São essas coisas
Em química escolar


LEAL, Murilo Cruz. Soneto de hidrogênio. São João del Rei: Editora UFSJ, 2011.
O poema faz parte de um livro publicado em homenagem ao Ano Internacional da Química. A composição
metafórica presente nesse poema remete
(A) aos modelos atômicos propostos por Thomson, Dalton e Rutherford.
(B) às teorias explicativas para as leis ponderais de Dalton, Proust e Lavoisier.
(C) aos aspectos dos conteúdos de cinética química no contexto escolar.
(D) às relações de comparação entre núcleo/eletrosfera e bolinha/campo de futebol.
(E) às diferentes dimensões representacionais do sistema solar.

03) O movimento de um elétron entre dois núcleos atômicos pode
ser representado por uma onda, conforme o gráfico abaixo.
A função que representa esse gráfico é:
(A) sen2(x)
(B) cos2(x) + sen(x)
(C) cos(x) + sen2(x) (D) sen(x)
(E) cos(x)

04) Há exatos 100 anos, J. J. Thomson determinou, pela primeira
vez, a relação entre a massa e a carga do elétron, o que pode ser
considerado como a descoberta do elétron. É reconhecida como
uma contribuição de Thomson ao modelo atômico:
a) o átomo ser indivisível.
b) a existência de partículas subatômicas.
c) os elétrons ocuparem níveis discretos de energia.
d) os elétrons girarem em órbitas circulares ao redor do núcleo.
e) o átomo possuir um núcleo com carga positiva e uma
eletrosfera

05) Luz fornecida por uma lâmpada de vapor de sódio
utilizada em iluminação pública é resultado de:
a) transição de elétrons de um dado nível de energia para
um outro de maior energia.
b) remoção de elétrons de um átomo para formar cátions.
c) transição de elétrons de um nível de energia mais alto
para um mais baixo.
d) adição de elétrons e átomos para formação de ânions.
e) combinação de átomos para formar moléculas

06) Relacione os nomes dos cientistas às alternativas a seguir:
• Demócrito • Thamson • Rutherford
• Dalton • Chadwick
a) É o descobridor do nêutron
b) Seu modelo atômico era semelhante a uma bola de bilhar.
c) Seu modelo atômico era semelhante a um “pudim de passas”.
d) Foi o primeiro a utilizar a palavra átomo.
e) Criou um modelo para o átomo semelhante ao “sistema solar”.

07) (ESPM-SP) O átomo de Rutherford (1911) foi comparado ao
sistema planetário:
Eletrosfera é a região do átomo que:
a) Contém as partículas de carga elétrica negativa
b) Contém as partículas de carga elétrica positiva
c) Contém nêutrons
d) Concentra praticamente toda a massa do átomo
e) Contém prótons e nêutrons

08) (ITA-SP) Em 1803, John Dalton propôs um modelo de teoria atômica. Considere que
sobre a base conceitual desse modelo sejam feitas as seguintes afirmações:
l. O átomo apresenta a configuração de uma esfera rígida.
ll. Os átomos caracterizam os elementos químicos e somente em todos os aspectos.
lll. As transformações químicas consistem de combinação,
separação e/ou rearranjo de átomos.
lV. Composto químico são formados de átomos de dois ou mais elementos unidos em
uma razão fixa.
Qual das opções abaixo se refere a todas as afirmações
correta?
a) l e lV
b) ll e lll
c) ll e lV
d) ll, lll, e iV
e) l, ll, lll e lV