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Primeiros Modelos Atômicos Profa. Rosa Cristina Dias Peres Prof. Luiz Fernando Brum Malta Química Geral Instituto de Química/UFRJ Modelo atômico de Dalton (1803) John Dalton (1766-1844)) Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; à Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos os aspectos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; à Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos os aspectos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; à Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos os aspectos; à Átomos de diferentes elementos tem diferentes propriedades; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; à Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos os aspectos; à Átomos de diferentes elementos tem diferentes propriedades; à As transformações químicas consistem em uma combinação, separação ou rearranjo de átomos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; à Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos os aspectos; à Átomos de diferentes elementos tem diferentes propriedades; à As transformações químicas consistem em uma combinação, separação ou rearranjo de átomos; à Compostos químicos são formados de átomos de dois ou mais elementos em uma razão fixa. Tubo de raios catódicos (1850) Adaptado de : Raymond Chang, Química Geral-Conceitos Essenciais, 1ª edição, McGrawHill Conclusões de J.J.Thompson (1887) - Partículas em raio catódico são carregadas negativamente; - São independentes do material do catodo e sempre tem as mesmas propriedades; - Logo estão presentes em toda a matéria Conclusões de J.J.Thompson (1887) - Partículas em raio catódico são carregadas negativamente; - São independentes do material do catodo e sempre tem as mesmas propriedades; - Logo estão presentes em toda a matéria Elétrons! Conclusões de J.J.Thompson (1887) - Partículas em raio catódico são carregadas negativamente; - São independentes do material do catodo e sempre tem as mesmas propriedades; - Logo estão presentes em toda a matéria - Cálculo da razão carga/massa do elétron: Elétrons! -1,76 x 108C/g l Raio canal -> Composto por partículas carregadas positivamente; l Tais partículas não são todas iguais, pois possuem diferentes cargas -> Múltiplos de 1,6 x 10-19 C. Conclusões do experimento de raio canal Em tubos de raio catódico e de raio canal Conclusões gerais Em tubos de raio catódico e de raio canal os elétrons deixam o catodo em direção ao anodo e colidem com as moléculas de gás no tubo, o que as deixa com carga positiva; Conclusões gerais Em tubos de raio catódico e de raio canal os elétrons deixam o catodo em direção ao anodo e colidem com as moléculas de gás no tubo, o que as deixa com carga positiva; Logo moléculas e átomos consistem de partículas positivas e elétrons com carga negativa. Conclusões gerais Modelo atômico de Thomson (1898) Adaptado de : Raymond Chang, Química Geral-Conceitos Essenciais, 1ª edição, McGrawHill Experimento de Millikan (1908) Adaptado de : Raymond Chang, Química Geral-Conceitos Essenciais, 1ª edição, McGrawHill l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; Resumo e Conclusões l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; l Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo; Resumo e Conclusões l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; l Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo; l Aplica-se uma diferença de potencial de forma a “frear” o movimento do óleo; Resumo e Conclusões l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; l Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo; l Aplica-se uma diferença de potencial de forma a “frear” o movimento do óleo; l Determinação da carga nas gotículas-> Múltiplos de 1,6 x 10-19 C; Resumo e Conclusões l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; l Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo; l Aplica-se uma diferença de potencial de forma a “frear” o movimento do óleo; l Determinação da carga nas gotículas-> Múltiplos de 1,6 x 10-19 C; l Logo cada elétron carregava 1,6 x 10-19 C; Resumo e Conclusões l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; l Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo; l Aplica-se uma diferença de potencial de forma a “frear” o movimento do óleo; l Determinação da carga nas gotículas-> Múltiplos de 1,6 x 10-19 C; l Logo cada elétron carregava 1,6 x 10-19 C; l Pela sua razão carga/massa, calcula-se que a massa do elétron é 9,1 x 10-31 kg. Resumo e Conclusões Experimento de Rutherford, Geiger e Marsden(1911) Johannes Wilhelm Geiger Ernest Rutherford Ernest Marsden Adaptado de : Raymond Chang, Química Geral-Conceitos Essenciais, 1ª edição, McGrawHill Modelo atômico de Rutherford (1911) l Um núcleo minúsculo à toda a carga positiva e massa do átomo; l Região extranuclear à todos os elétrons. Adaptado de : Raymond Chang, Química Geral-Conceitos Essenciais, 1ª edição, McGrawHill Ø 1914 – Rutherford - Descreve partícula nuclear com massa maior mas com carga igual em módulo ao do elétron -> Próton Ø 1932 – J. Chadwick - Partícula com a mesma massa que o próton mas sem carga -> Nêutron Dilema do átomo estável O elétron está parado: q A atração elétron-núcleo faria o elétron colidir com o núcleo; Dilema do átomo estável O elétron está parado: q A atração elétron-núcleo faria o elétron colidir com o núcleo; O elétron está em movimento nas órbitas de Rutherford: q Movimento acelerado leva a mudança de órbita do elétron devido a emissão de luz; Dilema do átomo estável O elétron está parado: q A atração elétron-núcleo faria o elétron colidir com o núcleo; O elétron está em movimento nas órbitas de Rutherford: q Movimento acelerado leva a mudança de órbita do elétron devido a emissão de luz; q Trajetória em espiral também leva a colisão do elétron com o núcleo.
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Primeiros Modelos Atômicos Profa. Rosa Cristina Dias Peres Prof. Luiz Fernando Brum Malta Química Geral Instituto de Química/UFRJ Modelo atômico de Dalton (1803) John Dalton (1766-1844)) Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; à Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos os aspectos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; à Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos os aspectos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; à Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos os aspectos; à Átomos de diferentes elementos tem diferentes propriedades; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; à Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos os aspectos; à Átomos de diferentes elementos tem diferentes propriedades; à As transformações químicas consistem em uma combinação, separação ou rearranjo de átomos; Modelo atômico de Dalton (1803) à Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; à Os átomos são permanentes e indivisíveis, eles não podem ser criados nem destruídos; à Os elementos são caracterizados por seus átomos; à Todos os átomos de um dado elemento são idênticos em todos os aspectos; à Átomos de diferentes elementos tem diferentes propriedades; à As transformações químicas consistem em uma combinação, separação ou rearranjo de átomos; à Compostos químicos são formados de átomos de dois ou mais elementos em uma razão fixa. Tubo de raios catódicos (1850) Adaptado de : Raymond Chang, Química Geral-Conceitos Essenciais, 1ª edição, McGrawHill Conclusões de J.J.Thompson (1887) - Partículas em raio catódico são carregadas negativamente; - São independentes do material do catodo e sempre tem as mesmas propriedades; - Logo estão presentes em toda a matéria Conclusões de J.J.Thompson (1887) - Partículas em raio catódico são carregadas negativamente; - São independentes do material do catodo e sempre tem as mesmas propriedades; - Logo estão presentes em toda a matéria Elétrons! Conclusões de J.J.Thompson (1887) - Partículas em raio catódico são carregadas negativamente; - São independentes do material do catodo e sempre tem as mesmas propriedades; - Logo estão presentes em toda a matéria - Cálculo da razão carga/massa do elétron: Elétrons! -1,76 x 108C/g l Raio canal -> Composto por partículas carregadas positivamente; l Tais partículas não são todas iguais, pois possuem diferentes cargas -> Múltiplos de 1,6 x 10-19 C. Conclusões do experimento de raio canal Em tubos de raio catódico e de raio canal Conclusões gerais Em tubos de raio catódico e de raio canal os elétrons deixam o catodo em direção ao anodo e colidem com as moléculas de gás no tubo, o que as deixa com carga positiva; Conclusões gerais Em tubos de raio catódico e de raio canal os elétrons deixam o catodo em direção ao anodo e colidem com as moléculas de gás no tubo, o que as deixa com carga positiva; Logo moléculas e átomos consistem de partículas positivas e elétrons com carga negativa. Conclusões gerais Modelo atômico de Thomson (1898) Adaptado de : Raymond Chang, Química Geral-Conceitos Essenciais, 1ª edição, McGrawHill Experimento de Millikan (1908) Adaptado de : Raymond Chang, Química Geral-Conceitos Essenciais, 1ª edição, McGrawHill l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; Resumo e Conclusões l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; l Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo; Resumo e Conclusões l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; l Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo; l Aplica-se uma diferença de potencial de forma a “frear” o movimento do óleo; Resumo e Conclusões l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; l Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo; l Aplica-se uma diferença de potencial de forma a “frear” o movimento do óleo; l Determinação da carga nas gotículas-> Múltiplos de 1,6 x 10-19 C; Resumo e Conclusões l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; l Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo; l Aplica-se uma diferença de potencial de forma a “frear” o movimento do óleo; l Determinação da carga nas gotículas-> Múltiplos de 1,6 x 10-19 C; l Logo cada elétron carregava 1,6 x 10-19 C; Resumo e Conclusões l Irradiação do ar ao redor das gotículas de óleo; l Captura dos elétrons pelas gotículas de óleo; l Aplica-se uma diferença de potencial de forma a “frear” o movimento do óleo; l Determinação da carga nas gotículas-> Múltiplos de 1,6 x 10-19 C; l Logo cada elétron carregava 1,6 x 10-19 C; l Pela sua razão carga/massa, calcula-se que a massa do elétron é 9,1 x 10-31 kg. Resumo e Conclusões Experimento de Rutherford, Geiger e Marsden(1911) Johannes Wilhelm Geiger Ernest Rutherford Ernest Marsden Adaptado de : Raymond Chang, Química Geral-Conceitos Essenciais, 1ª edição, McGrawHill Modelo atômico de Rutherford (1911) l Um núcleo minúsculo à toda a carga positiva e massa do átomo; l Região extranuclear à todos os elétrons. Adaptado de : Raymond Chang, Química Geral-Conceitos Essenciais, 1ª edição, McGrawHill Ø 1914 – Rutherford - Descreve partícula nuclear com massa maior mas com carga igual em módulo ao do elétron -> Próton Ø 1932 – J. Chadwick - Partícula com a mesma massa que o próton mas sem carga -> Nêutron Dilema do átomo estável O elétron está parado: q A atração elétron-núcleo faria o elétron colidir com o núcleo; Dilema do átomo estável O elétron está parado: q A atração elétron-núcleo faria o elétron colidir com o núcleo; O elétron está em movimento nas órbitas de Rutherford: q Movimento acelerado leva a mudança de órbita do elétron devido a emissão de luz; Dilema do átomo estável O elétron está parado: q A atração elétron-núcleo faria o elétron colidir com o núcleo; O elétron está em movimento nas órbitas de Rutherford: q Movimento acelerado leva a mudança de órbita do elétron devido a emissão de luz; q Trajetória em espiral também leva a colisão do elétron com o núcleo.