O Átomo
I. O átomo de Dalton:
I. O átomo de Dalton:
1. Ele acreditou nas leis da conservação da massa e da composição definida.Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos. Os átomos são permanentes e indivisíveis, não podem ser criados e nem destruídos. Todos os átomos de um determinado elemento apresentam as mesmas propriedades químicas. Átomos de elementos diferentes apresentam propriedades diferentes. As reações consistem em uma combinação, separação ou rearranjo de átomos. Compostos químicos são formados pela combinação de átomos de dois ou mais elementos, em uma razão fixa.
2. Ele conseguiu com isso explicar:
Razão da massa conservada nas reações químicas com base nos princípios de que todos os átomos de um determinado elemento apresentam as mesmas propriedades químicas e que as reações consistem em uma combinação, separação ou rearranjo de átomos;
Lei da composição definida já que compostos químicos são formados pela combinação de átomos de dois ou mais elementos, em uma razão fixa e cada átomo possui a sua massa: assim a massa dos reagentes = massa dos produtos.
3. Falhas do modelo / o que não vale mais:
Partículas fundamentais: os átomos;
Os átomos são permanentes e indivisíveis;
Todos os átomos de um determinado elemento apresentam as mesmas propriedades, dentre elas a massa. (Esse conceito foi derrubado devido a existência de isótopos);
Dalton não conseguir diferenciar um átomo de uma molécula.
II. Experiência com Tubo de Crookes:
1. O objetivo era mostrar que os átomos não são indivisíveis. Consiste em um tubo de descarga de gás, ligados a dois eletrodos de alta voltagem e a uma bomba de vácuo. Foi essencial para Thomson comprovar seu modelo atômico.
2. Evidências: A pressão ambiente nenhum fenômeno é observado; A pressões intermediárias há emissão de luz. O tubo se comporta como uma lâmpada. A cor depende do gás usado. A baixas pressões cessa a emissão de luz. O ânodo emite luz esverdeada.
3. Interpretação dos resultados:
2. Evidências: A pressão ambiente nenhum fenômeno é observado; A pressões intermediárias há emissão de luz. O tubo se comporta como uma lâmpada. A cor depende do gás usado. A baixas pressões cessa a emissão de luz. O ânodo emite luz esverdeada.
3. Interpretação dos resultados:
- A não emissão de luz é devido a alta constante dielétrica do ar;
- Um raio de luz sai do cátodo e viaja em linha reta até o ânodo (raio catódico);
- A emissão de luz a pressões intermediárias é resultante das colisões das partículas em movimento com o gás;
- A baixas pressões as partículas emitidas colidem como ânodo.
4. Atualmente pode-se comprovar que estas partículas que compõem o raio catódico são carregadas negativamente com o auxilio de um campo magnético que, colocado próximo ao tubo de Crookes, provocará um desvio do raio.
III. O Átomo de Thomson:
1. Thomson comprovou a existência dos elétrons fazendo com que o raio catódico em um tubo de Crookes se desviasse usando um campo elétrico. Seu objetivo era descobrir a composição dos átomos. Segundo ele o átomo é uma esfera carregada positivamente na qual estavam incrustados os elétrons (pudim de passas ou de ameixas), o que levaria a uma fácil remoção dos mesmos.
2. Seu modelo faliu coma experiência de Rutherford.
IV. O átomo de Rutherford:
1. Começou com a descoberta da radioatividade. Substâncias radioativas, como o sal de urânio, são capazes de se desintegrar. Depois de terem sido feitos vários estudos e de saber da existência de partículas radioativas alfa (a) positivas e partículas beta (b) negativas, Rutherford e seus auxiliares realizaram uma experiência, usando Polônio, um material radioativo. O polônio emitia um fluxo de partículas sobre finas folhas de diversos materiais (ouro, mica, papel). Muitas partículas atravessaram a folha sem sofrer desvios. Isso prova que há espaços vazios nos átomos. As partículas que foram desviadas mudaram sua direção em mais de 90°. Poucas partículas foram repelidas devido ao contato das partículas a com o núcleo dos átomos constituintes da folha de ouro (ambos positivos).
2. Conclusões de Rutherford: Nada seria muito sólido para uma partícula a atravessar. O átomo possuía um núcleo pequeno, denso e carregado positivamente (onde se encontravam os prótons) rodeado por elétrons, carregados negativamente, que ocupavam um enorme volume (modelo planetário).
3. Falhas: Não conseguiu explicar o equilíbrio entre prótons (para ele, o núcleo) e elétrons.
V. O dilema do átomo estável:
1. Elétron estacionário: Os elétrons ficariam parados a certa distância do núcleo. Pela física clássica existiria uma atração elétron-núcleo e o átomo entraria em colapso;
2. Elétrons em movimento: Descreveria uma trajetória orbital ao redor no núcleo e mudaria constantemente de direção. Pela física clássica ele emitiria energia radiante, o que não foi observado. Se isso ocorresse iria espiralar até o núcleo.
3. Conclusões: Modelo de Rutherford é inadequado. Bohr propôs um modelo não-clássico baseado na energia radiante emitida pelas substâncias a temperaturas altas e sob influência da eletricidade.
VI. O átomo de Bohr:
1. Bohr propôs um modelo que explica a estabilidade do átomo. Ele baseou-se na teoria quântica de Max Planck e elaborou os seguintes postulados: O elétron gira em torno do núcleo em órbitas circulares (ou níveis energéticos); As órbitas são bem definidas, com energia estacionária; o elétron em um mesmo nível não absorve e nem libera energia e, ao absorver energia, salta para órbitas mais externas (mais energéticas), ao retornar para níveis mais internos, menos energéticos, emite energia em forma de luz. A cada estado estacionário (que corresponde aos níveis de energia do átomo) é permitida uma órbita circular com determinado raio.
2. Teoria de Quantização e Estudos dos Espectros com o modelo de Bohr: Energia quantizada ou energia em forma de pacotes - QUANTUM (absorvida ou liberada). Cada onda eletromagnética representa uma energia que se propaga numa certa freqüência, o que chamamos de quantum. Espectro descontínuo (espectro atômico), espectro do hidrogênio - Região do visível. Cada linha do espectro corresponde a uma transição do elétron.
3. Falhas: O modelo de Bohr supõe um modelo planetário modificado e só explica o comportamento do átomo que possui apenas um elétron, o Hidrogênio.
Assista a video-aula revisional sobre esse assunto:
