Evolução dos modelos atômicos (Modelos científicos).pptx

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1. Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química Ensino Médio – 1ª Série EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS

2. QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos No desenho Avatar , o personagem Aang terá que dominar os 4 elementos para salvar a Terra. No começo dos anos 1990, o Capitão Planeta aparecia para salvar a Terra após a combinação dos 4 elementos com o amor. No filme O Quinto Elemento, Bruce Willis deve encontrar pedras que representam os 4 elementos e juntá-las ao 5º (uma mulher) para salvar a Terra. Sempre os Quatro Elementos... Imagem: Avatar: The last airbender The complete book 1 collection(2005) / Nickelodeon / http://www.covershut.com/cover-tags/Avatar-The-Last-Airbender.html Imagem: O quinto elemento (1997) / Gaumont Film Company / http://www.covershut.com/Blu-Ray-Covers/31993-The-Fifth-Element-1997-Wide-Screen-Front.html Imagem: Capitain planet and the planeteers (1990) /DIC Entertainment / http://serialkillercalendar.com/VHSWASTELAND /HIGH-RES-SCANS-OF-CHILDREN-VHS-COVERS-C2.html

3. MODELOS ATÔMICOS Filósofos gregos se preocupavam em encontrar uma explicação sobre a constituição da matéria. Aristóteles e Empédocles (Continuidade da matéria) : a matéria não tem um limite, sempre uma forma se transforma em outra. Quatro elementos  Fogo, Água, Terra e Ar (Losango dos elementos) Leucipo e Demócrito (Matéria descontínua) : Há um limite para a divisão da matéria. A matéria é formada por minúsculas partículas indivisíveis e não contínuas (átomos) . QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos 3

4. Os Quatro Elementos Losango dos elementos de Empédocles Os quatro elementos de Empédocles 4 FOGO AR TERRA AGUA úmido frio quente seco Imagem: Heron / Public Domain Imagem: Ratomir Wilkowski / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

5. Modelo de Dalton (1808) A matéria é formada por átomos , que são partículas esféricas , maciças e indestrutíveis; Átomos de elementos químicos diferentes apresentam-se com massa, tamanho e propriedades químicas e físicas diferentes. Saiba que: O modelo de Dalton é conhecido como “Modelo da Bola de Bilhar”. Como Dalton representava os elementos químicos 5 Imagem: John Dalton / Public Domain Imagem: Executive Billiards / Public Domain QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

6. Fique atento De acordo com Dalton ... as substâncias são formadas pela combinação de elementos, numa proporção de números inteiros; um composto é formado pela combinação de átomos de dois ou mais elementos que se unem entre si, originando novas substâncias. 6 John Dalton estudou a deficiência visual (de que ele mesmo sofria) chamada daltonismo . Imagem: Charles Turner / Public Domain QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

7. Atividade Experimental – Natureza elétrica da matéria Atrite uma bexiga em sua camiseta e depois aproxime do cabelo de um colega ou de pedacinhos de papel. Utilize um fio de cabelo ou uma linha para amarrar... ... Pequenos pedaços de papel alumínio de bombons 7 Imagem: JJ Harrison / GNU Free Documentation License Imagem: KayEss / GNU Free Documentation License Imagem: Lauri Rantala / Creative Commons Attribution 2.0 Generic QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

8. Natureza elétrica da matéria - Discussão O que acontece ao aproximar a bexiga atritada do cabelo? Antes de atritar, qual era a condição elétrica da bexiga? Descreva o que aconteceu após a aproximação da bexiga atritada do papel alumínio. Se você aproximar a bexiga do fio de cabelo, o que acontece? 8 QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

9. Modelo de Thomson (1903) Primeiro modelo atômico divisível e elétrico . Estudando descargas em tubos de raios catódicos, Thomson percebeu a existência de partículas carregadas negativamente nos átomos. Conhecido como "Pudim de Passas" Todos os gases utilizados emitiram tais raios. Tubo de raios catódicos 9 Imagem: Kurzon / Public Domain Imagem: Fastfission / Public Domain QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

10. Modelo de Rutherford (1911) 1 2 3 A maioria das partículas atravessou. Algumas poucas partículas eram desviadas. Algumas eram ricocheteadas. Cargas positivas Manchas fotográficas 10 Imagem: Diego Grez / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

11. Modelo de Rutherford – Conclusões (1) A maioria das partículas alfa ( ) passava livremente através da placa de ouro.  O átomo é um imenso vazio.  Eletrosfera (abriga elétrons) e núcleo (abriga prótons e nêutrons); (2) Poucas partículas alfa não atravessavam a lâmina de ouro.  Núcleo pequeno e denso; (3) Poucas partículas alfa passavam e sofriam desvios.  Núcleo positivo. 11 QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

12. O Sistema Solar de Rutherford Representação do modelo atômico de Rutherford Sistema Solar 12 Imagem: Cburnett / GNU Free Documentation License Imagem: Harman Smith and Laura Generosa / Public Domain QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

13. Fique ligado! Os nêutrons só foram descobertos em 1932 por James Chadwick . O núcleo atômico é muito menor que a eletrosfera.  P ara efeito de comparação, podemos imaginar o núcleo como uma formiga no centro do estádio do maracanã (1) . 13 QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

14. Evolução dos modelos atômicos Leucipo e Demócrito John Dalton (1808) Joseph J. Thomson (1903) Ernest Rutherford (1911) Niels Bohr (1913) 14 Imagem: (a)Autor desconhecido / United States Public Domain, (b)Agostino Carracci / United States Public Domain, (c)Charles Turner / Public Domain, (d)Autor desconhecido / United States public domain, (e)AB Lagrelius & Westphal / Public Domain, (f)Nobel foundation / Public Domain QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

15. 15 A água tônica é fluorescente Imagem: Splarka / Public Domain QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

16. Luminescência Um processo de luminescência ocorre quando fornecemos energia a alguma molécula; Se a energia fornecida for luminosa, teremos uma fluorescência ou uma fosforescência; Fluorescência  A substância emitirá luz enquanto estiver sendo iluminada; Não brilhará no escuro. Fosforescência  A substância irradiada continuará emitindo luz mesmo após cessada a iluminação; Brilhará no escuro. 16 QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

17. Demonstrações: Fluorescência x Fosforescência As cédulas possuem fibras coloridas... ... Que, com o auxílio de uma luz ultravioleta (luz negra), brilham! Ao submetermos escorpiões, esmaltes com cores vivas, controle remoto de TV e adesivos infantis à luz negra, verificaremos o aparecimento de brilho. 17 Imagem: Scott Nazelrod / Public Domain Imagem: Kallemax / Public Domain Imagem: Jonbeebe / GNU Free Documentation License QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

18. Modelo de Bohr Os elétrons estão em órbitas circulares, ao redor de um núcleo central, sem absorver nem emitir energia espontaneamente; O átomo possui um número limitado de órbitas, níveis ou camadas eletrônicas , que varia de um elemento químico para outro; Cada uma dessas órbitas múltiplo inteiro do quantum ( E = h.ν ), possui uma quantidade fixa de energia: Daí o termo Energia Quantizada. E = energia h = constante de Planck c = velocidade da luz  = frequência  = comprimento de onda 18 QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos

19. Transições Eletrônicas - Absorção Ao absorver um quantum de energia, o elétron “salta” para um nível mais energético (2) ;  Ocorre a excitação eletrônica; 19 QUÍMICA - 1º Ano Evolução dos Modelos Atômicos Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido.

20. No estado excitado , o elétron é instável; Ao retornar ao nível fundamental, emitirá um quantum de eneria na forma de luz: Transições Eletrônicas - Emissão 20 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido.

21. Saiba que: Os saltos eletrônicos de qualquer nível mais externo para o “nível L” correspondem a radiações visíveis do espectro eletromagnético, que vão do vermelho ao violeta. Os espectros dos elementos químicos são descontínuos. 21 Imagem: Horst Frank / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

22. Espectro Eletromagnético Observe que a parte visível do espectro é a menor faixa. 22 Imagem: Inductiveload, NASA / GNU Free Documentation License

23. Ariano Suassuna Pérola de Ariano Suassuna no Youtube comentando sobre os cientistas Rutherford e Bohr: http://www.youtube.com/watch?v=rlC6oTcSUa4 23

24. Modelo atual É constituído pela combinação de contribuições de muitos cientistas, destacando-se: Sommerfeld (1916)  Elétrons, além de descreverem órbitas circulares, também descrevem órbitas elípticas: 24 Imagem: Pieter Kuiper / Public Domain

25. L. V. de Broglie (1923)  Baseando-se no experimento da fenda dupla , descreve o elétron como uma onda-partícula : Modelo atual – de Broglie O experimento da fenda dupla pode ser visualizado no Youtube: http://www.youtube.com/watch?v=gAKGCtOi_4o 25

26. Modelo atual – Heisenberg Werner Heisenberg (1927)  Para tentar localizar o elétron, alteramos sua velocidade ou sua posição. Princípio da Incerteza: é impossível determinar ao mesmo tempo a posição ( x ) e o momento do elétron ( p) . Expressão matemática do Princípio da Incerteza 26 xp ≥ h/2

27. Erwin Schrödinger (1926)  utilização de cálculos estatísticos para determinar a posição do elétron. Equação de Schrödinger - mostra o cálculo da região de máxima probabilidade de se encontrar o elétron Modelo atual – Schrödinger 27

28. Fique atento Na equação de Schrödinger, a região de máxima probabilidade de encontrar os elétrons é representada pela letra grega  , chamada função de onda . O quadrado da função de onda (  2 ) é chamado de orbital atômico . 28

29. Orbitais atômicos Plano nodal é a região onde é nula a probabilidade de encontrar o elétron. Orbitais tipo d no plano cartesiano 29 Imagem: Sven / GNU Free Documentation License

30. Contribuições ao Modelo Atual 30 Arnold Sommerfeld (1868-1951) Louis-Victor-Pierre-Raymond, duque de Broglie (1892-1987) Werner Heisenberg (1901-1976) Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887-1961) Imagem: Autor desconhecido / United States Public Domain Imagem: Autor desconhecido / United States Public Domain Imagem: Autor desconhecido / United States Public Domain Imagem: Nobel foundation / Public Domain

31. 31 Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do Acesso         2.a Avatar: The last airbender The complete book 1 collection(2005) / Nickelodeon / http://www.covershut.com/cover-tags/Avatar-The-Last-Airbender.html http://www.covershut.com/cover-tags/Avatar-The-Last-Airbender.html 26/03/2012 2.b O quinto elemento (1997) / Gaumont Film Company / http://www.covershut.com/Blu-Ray-Covers/31993-The-Fifth-Element-1997-Wide-Screen-Front.html http://www.covershut.com/Blu-Ray-Covers/31993-The-Fifth-Element-1997-Wide-Screen-Front.html 26/03/2012 2.c Capitain planet and the planeteers (1990) /DIC Entertainment / http://serialkillercalendar.com/VHSWASTELAND/HIGH-RES-SCANS-OF-CHILDREN-VHS-COVERS-C2.html http://serialkillercalendar.com/VHSWASTELAND/HIGH-RES-SCANS-OF-CHILDREN-VHS-COVERS-C2.html 26/03/2012 4.a Heron / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Four_elements_representation.svg 26/03/2012 4.b Ratomir Wilkowski / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Zywioly02.png 26/03/2012 5.a John Dalton / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dalton_atomic_symbols.jpg 26/03/2012 5.b Executive Billiards / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PoolRackAramith.png 26/03/2012 6 Charles Turner / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:John_Dalton_by_Charles_Turner.jpg 26/03/2012 Tabela de Imagens

32. 32 Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do Acesso         7.a JJ Harrison / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:String_Fibers.jpg 26/03/2012 7.b KayEss / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Balloons-KayEss-1.jpeg 26/03/2012 7.c Lauri Rantala / Creative Commons Attribution 2.0 Generic http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Aluminium_foil_booster_bag.jpg?uselang=en 26/03/2012 9.a Kurzon / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:JJ_Thomson_Cathode_Ray_2_explained.svg 26/03/2012 9.b Fastfission / Public Domain http://en.wikipedia.org/wiki/File:Plum_pudding_atom.svg 26/03/2012 10 Diego Grez / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Modelo_At%C3%B3mico_Ernest_Rutherford.svg 26/03/2012 12.a Cburnett / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rutherford_atom.svg 26/03/2012 12.b Harman Smith and Laura Generosa / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solar_sys8.jpg 26/03/2012 14.a Autor desconhecido / United States Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Leucippe_(portrait).jpg 26/03/2012 14.b Agostino Carracci / United States Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Democritus_by_Agostino_Carracci.jpg 26/03/2012 14.c Charles Turner / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:John_Dalton_by_Charles_Turner.jpg 26/03/2012 Tabela de Imagens

33. 33 Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do Acesso         14.d Autor desconhecido / United States public domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ernest_Rutherford.jpg 26/03/2012 14.e AB Lagrelius & Westphal / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Niels_Bohr.jpg 26/03/2012 14.f Nobel foundation / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:JJ_Thomson_(Nobel).jpg 26/03/2012 15 Splarka / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tonic_water_uv.jpg 26/03/2012 17.a Scott Nazelrod / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:US_$20_under_blacklight.jpg 27/03/2012 17.b Kallemax / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Black_light_bulb.jpg 27/03/2012 17.c Jonbeebe / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sorpion_Under_Blacklight.jpg 27/03/2012 19 SEE-PE, redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido. Acervo SEE-PE 28/03/2012 20 SEE-PE, redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido. Acervo SEE-PE 28/03/2012 21 Horst Frank / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Espectro_eletromagnetico-pt.svg 27/03/2012 22 Inductiveload, NASA / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:EM_Spectrum_Properties_edit.svg 27/03/2012 Tabela de Imagens

34. 34 Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do Acesso         24 Pieter Kuiper / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sommerfeld_ellipses.svg 27/03/2012 29 Sven / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:D_orbitals.svg 27/03/2012 30.a Autor desconhecido / United States Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sommerfeld1897.gif 27/03/2012 30.b Autor desconhecido / United States Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Broglie_Big.jpg 27/03/2012 30.c Autor desconhecido / United States Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heisenberg_10.jpg 27/03/2012 30.d Nobel foundation / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Schrodinger.jpg 27/03/2012 Tabela de Imagens