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1. Profº .: Márcio Evangelista

2. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA História das primeiras ideias sobre constituição da matéria: Modelos Atômicos de Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr e Modelo Quântico (Parte 1) 1º bimestre– 1ª série - 2021

3. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA O QUE É MATÉRIA ? “É tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar no espaço.” Exemplo s: Como é constituída a matéria? Em nível microscópio é constituída relativamente de átomos ou moléculas A Combinação de átomos iguais ou diferentes formam substâncias

4. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA O QUE É UM ÁTOMO ? POR EXTENSÃO FILOSOFIA: Para os pensadores do atomismo, cada uma das partículas minúsculas, eternas e indivisíveis, que se combinam e desagregam movidas por forças mecânicas da natureza, determinando desta maneira as características de cada objeto . POR EXTENSÃO FISICO - QUÍMICA: O sistema energético estável, eletricamente neutro, que consiste em um núcleo denso, positivamente carregado, envolvido por elétrons.

5. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 1 - Raízes Históricas A relação entre o ser humano e a natureza e seus conhecimentos; - Desde que o ser humano começou a se indagar a respeito do mundo que o cercava; - Esses povos criaram mitos e lendas; Segundo registros históricos, as primeiras hipóteses surgiram ainda na Grécia Antiga; Esses filósofos eram chamados de Pré-socráticos; Por volta de 400 a.C., os filósofos gregos Leucipo e Demócrito elaboraram a filosofia atômica, segundo a qual toda matéria era descontinua, constituída por pequenas partículas indivisível, denominadas de átomos . Por volta de 350 a.C., Aristóteles, aprimorou a ideia dos quatro elementos, associando a cada um deles duas “qualidades”: frio ou quente e seco ou úmido.

6. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 1 - Raízes Históricas Ainda na Grécia Antiga, no século V a.C., o filósofo Empédocles, imaginou que toda a matéria era formada por quatro elementos: água, terra, fogo e ar. Tendo os seguintes símbolos: Portanto, a teoria dos quatro elementos, como era conhecida, Considerava que a matéria era contínua, e não formada de átomos; Por volta de 350 a.C., Aristóteles, aprimorou a ideia dos quatro elementos, associando a cada um deles duas “qualidades”: frio ou quente e seco ou úmido.

7. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 1 - Raízes Históricas Outras teorias surgiram a partir da teoria aristotélica; Ideia dos alquimistas: misturar substâncias em proporções para forma metais preciosos; A ideia da pedra filosofal : transformar chumbo em ouro; Produzir o elixir da longa vida ; Na segunda metade do século XVII, a Revolução Científica fez com que as abordagens místicas utilizadas pela Alquimia perdessem espaço para as raízes do método científico de pesquisa. Os estudos de Boyle abriram caminho para que o cientista francês Antoine Lavoisier (1743-1794); A principal marca dessa transição foi o abandono de formas aleatórias de experimentação para dar lugar ao método científico; CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

8. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos O átomo era: Rígido; - Maciço; - Indivisível; - Indestrutível; Forma esférica; - Sem carga (NEUTRO). MODELO DE DALTON CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

9. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE DALTON O Modelo Atômico de Dalton foi importante na época porque davam subsídios aos experimentos de Lavoisier e Proust; Dalton explicou a lei de Lavoisier afirmando que as substâncias químicas eram a combinação de vários átomos. E que na hora da reação química os átomos apenas se rearranjavam; CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

10. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE THOMSON A descoberta da primeira partícula subatômica: o elétron Na década de 1850, com a finalidade de estudar a condução de corrente elétrica em gases de baixas pressões, o cientista alemão Heinrich Geissler (1815 – 1879) e o cientista inglês William Crookes (1832 – 1919) desenvolveram o tubo de raios catódicos; CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

11. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE THOMSON O átomo era: - Maciço; - Divisível; - Forma esférica; - Possui carga elétrica CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

12. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE THOMSON O átomo de Thomson ( 1897 ) foi proposto: I) Apesar da carga elétrica negativa dos elétrons, sabia‑se que a carga total dos átomos era nula; II) Thomson propôs que o átomo seria formado por uma esfera com carga positiva uniformemente distribuída; III) As cargas negativas dos elétrons neutralizariam a carga positiva do restante do átomo; CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

13. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE RUTHERFORD O átomo de Rutherford (1911) foi comparado: Sistema Solar I) Ao sistema planetário (o núcleo atômico representa o sol e a eletrosfera, os planetas); II) Núcleo é a região do átomo que: - Contém as partículas de carga elétrica positiva (prótons); - Contém as partículas sem carga elétrica (nêutrons); III) Eletrosfera é a região do átomo que: - Contém as partículas de carga elétrica negativa. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

14. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE RUTHERFORD Sistema Solar A descoberta da segunda partícula subatômica: o próton Em 1886, o físico alemão Eugen Goldstein (1850 – 1930): Posteriormente, em 1904, o físico neozelandês Ernest Rutherford (1871 – 1937), ao realizar o mesmo experimento com o gás hidrogênio, detectou a presença de pequenas partículas positivas, as quais denominou prótons (p ). CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

15. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE RUTHERFORD Sistema Solar O experimento de Rutherford usando a radiação e a lâmina de ouro Ele observou que a maior parte dessas partículas atravessava a lâmina, algumas eram repelidas e outras eram desviadas; A conclusão que ele chegou era átomo possui um grande vazio e seria formada por outras partículas: os prótons e elétrons; O átomo seria constituídos por um núcleo carregado positivamente e uma nuvem eletrônica carregada negativamente. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

16. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE RUTHERFORD Sistema Solar O experimento de Rutherford e comparação com o modelo de Thomson Com esses fatos levou Rutherford à conclusão de que o modelo de Thomson estava incorreto: Maior parte do átomo é na verdade formado por espaços vazios; Uma região do átomo tem a mesma carga que a radiação alfa, isto é, carga positiva, sendo assim repelidas; O átomo possui uma região maciça que impedia essa passagem, com carga igual, isto é, positiva. CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

17. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE RUTHERFORD Sistema Solar Rutherford ao criar um novo modelo atômico: O átomo possui uma região central chamada de núcleo atômico, onde fica praticamente toda a massa do átomo e que apresenta carga positiva, e uma região denominada de eletrosfera, onde os elétrons ficam girando ao redor do núcleo; Alguns anos mais tarde a terceira partícula subatômica (nêutron) foi descoberta J. Chadwick e alterou-se um pouco o modelo de Rutherford. O núcleo atômico era composto pelos prótons (partículas positivas) e nêutrons (partículas neutras), compondo quase que a massa total do átomo: CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

18. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE NIELS BOHR Falha no modelo atômico Rutherford : (a) Modelo proposto por Rutherford. (b) Falência por emissão da luz. Pelas leis da eletrodinâmica, os elétrons perderiam energia e cairiam no núcleo. Quantização de energia CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

19. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE NIELS BOHR Aplicação do Modelo de Niels Bohr Quantização de energia CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

20. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE NIELS BOHR O átomo de Rutherford-Bohr (1913) foi proposto de acordo com seguintes postulados: 1. Os elétrons descrevem órbitas circulares ao redor do núcleo. Quantização de energia CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

21. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE NIELS BOHR O átomo de Rutherford-Bohr (1913) foi proposto de acordo com seguintes postulados: 2. Cada uma dessas órbitas tem energia constante (órbita estacionária). Os elétrons que estão situados em órbitas mais afastadas do núcleo apresentarão maior quantidade de energia. Quantização de energia CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

22. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE NIELS BOHR O átomo de Rutherford-Bohr (1913) foi proposto de acordo com seguintes postulados: 3. Quando um elétron absorve certa quantidade de energia, salta para uma órbita mais energética. Quando ele retorna à sua órbita original, libera a mesma quantidade de energia, na forma de onda eletromagnética (luz). Quantização de energia CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

23. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE NIELS BOHR O átomo de Rutherford-Bohr (1913) foi proposto de acordo com seguintes postulados: Quantização de energia CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

24. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE NIELS BOHR O átomo de Rutherford-Bohr (1913) foi proposto de acordo com seguintes postulados: Quantização de energia CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

25. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO DE NIELS BOHR O modelo de Bohr permite relacionar as órbitas (níveis de energia) com os espectros descontínuos dos elementos. Quantização de energia SALTOS QUÂNTICOS: EXCITAÇÃO DOS ELÉTRONS CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

26. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO QUÂNTICO Em 1926, Erwin Schrödinger formulou uma equação de onda para descrever o comportamento de sistemas microscópicos, em que considerava o comportamento dualístico de uma partícula se movimentando em três dimensões. Modelo Atual ou Modelo da nuvem eletrônica Modelo atômico atual, é um modelo matemático-probabilístico CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA

27. HISTÓRICO DOS MODELOS ATÔMICOS 2 - Evolução dos Modelos Atômicos MODELO QUÂNTICO Modelo Atual ou Modelo da nuvem eletrônica Modelo atômico atual, é um modelo matemático-probabilístico O átomo possui um núcleo central de reduzidas dimensões e uma nuvem eletrônica; O núcleo encontra os prótons e os nêutrons; Os elétrons se encontram – se em volta do núcleo, na nuvem eletrônica; É possível falar em zonas onde a probabilidade de se encontrar os elétrons é maior (CHAMADO DE ORBITAIS); CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA: MODELOS ATÔMICOS E ESTRUTURA DA MATÉRIA