Quimica Feltre - Vol 1-109-111

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93Capítulo 4 • A EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
27 (PUC-MG) Observe as duas colunas abaixo:
1. Dalton A. Descoberta do núcleo e seu ta-
manho relativo.
2. Rutherford B. Átomos esfér icos, maciços,
indivisíveis.
3. Niels Bohr C. Modelo semelhante a um “pudim
de passas” com cargas positivas
e negativas em igual número.
4. J. J. Thomson D. Os elétrons giram em torno do nú-
cleo em determinadas órbitas.
Qual das seqüências traz a relação correta entre os no-
mes dos cientistas e os modelos atômicos?
a) 1A — 2B — 4C — 3D
b) 1A — 4B — 3C — 2D
c) 2A — 1B — 4C — 3D
d) 3A — 4B — 2C — 1D
e) 4A — 1B — 2C — 3D
28 Chama-se fóton certa quantidade de energia capaz de:
a) sempre expulsar o elétron do átomo
b) sempre que absorvida pelo elétron, mudar a sua traje-
tória para outra mais externa.
c) apenas manter o elétron em órbita.
d) desintegrar o átomo.
e) transformar o átomo num ânion.
29 O máximo de elétrons que um átomo pode representar
na camada N é:
a) 2 b) 8 c) 18 d) 32 e) 64
30 (FMTM-MG) Fogos de artíficio utilizam sais de diferentes
íons metálicos misturados com um material explosivo.
Quando incendiados, emitem diferentes colorações. Por
exemplo: sais de sódio emitem cor amarela, de bário, cor
verde e de cobre, cor azul. Essas cores são produzidas
quando os elétrons excitados dos íons metálicos retornam
para níveis de menor energia. O modelo atômico mais
adequado para explicar esse fenômeno é o modelo de:
a) Rutherford d) Dalton
b) Rutherford-Bohr e) Millikan
c) Thomson
31 (UFV-MG) O sal de cozinha (NaCl) emite luz de colora-
ção amarela quando colocado numa chama. Baseando-
se na teoria atômica, é correto afirmar que:
a) os elétrons do cátion Na", ao receberem energia da
chama, saltam de uma camada mais externa para uma
mais interna, emitindo luz amarela.
b) a luz amarela emitida nada tem a ver com o sal de
cozinha, pois ele não é amarelo.
c) a emissão da luz amarela se deve a átomos de oxigênio.
d) os elétrons do cátion Na", ao receberem energia da
chama, saltam de uma camada mais interna para uma
mais externa e, ao perderem a energia ganha, emi-
tem-na sob a forma de luz amarela.
e) qualquer outro sal também produziria a mesma co-
loração.
32 (UFRGS-RS) Uma moda atual entre as crianças é colecio-
nar figurinhas que brilham no escuro. Essas figuras apre-
sentam em sua constituição a substância sulfeto de zin-
co. O fenômeno ocorre porque alguns elétrons que com-
põem os átomos dessa substância absorvem energia lu-
minosa e saltam para níveis de energia mais externos.
No escuro, esses elétrons retornam aos seus níveis de ori-
gem, liberando energia luminosa e fazendo a figurinha
brilhar. Essa característica pode ser explicada consideran-
do o modelo atômico proposto por:
a) Dalton. c) Lavoisier. e) Bohr.
b) Thomson. d) Rutherford.
34 Uma emissora de televisão transmite na faixa de 76 a
82 MHz (megahertz). Sendo de 300.000 km/s a veloci-
dade das ondas eletromagnéticas, qual é a faixa de com-
primentos de onda utilizada por essa emissora? Note que
a resposta deste exercício será menor do que a do ante-
rior, pois as emissoras de televisão empregam ondas mais
curtas do que as das emissoras de rádio AM.
Exercício resolvido
33 Uma emissora de rádio transmite na freqüência de
1.000 kHz (quilohertz). Sabendo-se que a velocida-
de das ondas eletromagnéticas é de aproximadamen-
te 300.000 km/s, pede-se calcular o comprimento
de onda da emissora.
Resolução
Sendo v % λ # f, temos:
300.000 % λ # 1.000.000 ⇒ λ % 0,3 km (300 m)
35 (UFRGS-RS) O conhecimento sobre estrutura atômica
evoluiu à medida que determinados fatos experimen-
tais eram observados, gerando a necessidade de propo-
sição de modelos atômicos com características que os
explicassem.
A associação correta entre o fato observado e o modelo
atômico proposto, a partir deste subsídio, é:
a) I - 3; II - 1; III - 2; IV - 4 d) I - 4; II - 2; III - 1; IV - 3
b) I - 1; II - 2; III - 4; IV - 3 e) I - 1; II - 3; III - 4; IV - 2
c) I - 3; II - 1; III - 4; IV - 2
Fatos observados
I. Investigações sobre a natureza elétrica da matéria e
descargas elétricas em tubos de gases rarefeitos.
II. Determinação das leis ponderais das combinações
químicas.
III. Análise dos espectros atômicos (emissão de luz com
cores características para cada elemento).
IV. Estudos sobre radioatividade e dispersão de partícu-
las alfa.
Características do modelo atômico
1. Átomos maciços, indivisíveis e indestrutíveis.
2. Átomos com núcleo denso e positivo, rodeado pelos
elétrons negativos.
3. Átomos com uma esfera positiva onde estão distri-
buídas, uniformemente, as partículas negativas.
4. Átomos com elétrons, movimentando-se ao redor do
núcleo em trajetórias circulares — denominadas ní-
veis — com valor determinado de energia.
EXERCÍCIOS Registre as respostasem seu caderno
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES Registre as respostasem seu caderno
Capitulo 04-QF1-PNLEM 29/5/05, 18:3093
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6 O MODELO DOS ORBITAIS ATÔMICOS
Como já comentamos, novas observações, experiências e cálculos levam os cientistas a novas conclu-
sões. Desse modo, verificou-se também que o elétron se comporta ora como partícula, ora como onda,
dependendo do tipo de experiência. Devemos, portanto, deixar de entender o elétron como uma boli-
nha em movimento rápido e assumi-lo como um ente físico que tem comportamento dual — uma
partícula-onda. De fato, já em 1924, o físico francês Louis De Broglie havia lançado a hipótese de que,
se a luz apresenta natureza dual, uma partícula também teria propriedades ondulatórias. De Broglie
tentou associar a natureza dual da luz ao comportamento do elétron, enunciando o seguinte postulado:
A todo elétron em movimento está associada uma onda característica (princípio da
dualidade ou de De Broglie).
Outra consideração muito importante é a seguinte: podemos medir, com boa precisão, a posição
e a velocidade de “corpos grandes”, como, por exemplo, de um automóvel numa estrada, com um
aparelho de radar. O elétron, no entanto, é tão pequeno que, se tentássemos determinar sua posição ou
velocidade, os próprios instrumentos de medição alterariam essas determinações. (Pense num exem-
plo grosseiro: se, para medir a velocidade de uma roda, nós precisarmos encostar nela um velocímetro,
o atrito do velocímetro estará “freando” a roda e, portanto, alterando sua velocidade.) Por isso Werner
Heisenberg, em 1926, afirmou que “quanto maior for a precisão na medida da posição de um elétron,
menor será a precisão da medida de sua velocidade e vice-versa”, e enunciou o seguinte princípio:
Não é possível calcular a posição e a velocidade de um elétron, num mesmo instante
(princípio da incerteza ou de Heisenberg).
36 (UGF-RJ) O físico dinamarquês Niels Bohr (1885-1962)
enunciou, em 1913, um modelo atômico que relacionou
a quantidade de energia dos elétrons com sua localiza-
ção na eletrosfera.
Em relação à energia associada às transições eletrônicas,
um elétron, ao absorver energia, pode sofrer a seguinte
transição:
a) da órbita N para a órbita M.
b) da órbita P para a órbita O.
c) da órbita L para a órbita K.
d) da órbita O para a órbita P.
e) da órbita M para a órbita L.
37 (PUC-RS) Quando se salpica um pouco de cloreto de sódio
ou bórax diretamente nas chamas de uma lareira, ob-
têm-se chamas coloridas. Isso acontece porque nos áto-
mos dessas substâncias os elétrons excitados:
a) absorvem energia sob forma de luz, neutralizando a
carga nuclear e ficando eletricamente neutros.
b) retornam a níveis energéticos inferiores, devolvendo
energia absorvida sob forma de luz.
c) recebem um quantum de energia e distribuem-se ao
redor do núcleo em órbitas mais internas.
d) emitem energia sob forma de luz e são promovidos
para órbitas mais externas.
e) saltam para níveis energéticos superiores, superando
a carga nuclear e originandoum ânion.
38 (UFPI) O sulfeto de zinco (ZnS) tem a propriedade denomi-
nada fosforescência, capaz de emitir um brilho amarelo-
esverdeado depois de exposto à luz. Analise as afirmativas
abaixo, todas relativas ao ZnS, e indique a opção correta:
a) salto de núcleos provoca fosforescência.
b) salto de nêutrons provoca fosforescência.
c) salto de elétrons provoca fosforescência.
d) elétrons que absorvem fótons aproximam-se do núcleo.
e) ao apagar a luz, os elétrons adquirem maior conteú-
do energético.
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FRANK & ERNEST® by Bob Thaves
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95Capítulo 4 • A EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS
Devido à dificuldade de se prever a posição exata de um elétron na eletrosfera, o cientista Erwin
Schrödinger (1926) foi levado a calcular a região onde haveria maior probabilidade de se encontrar o
elétron. Essa região do espaço foi denominada orbital.
Orbital é a região do espaço ao redor do núcleo onde é máxima a probalidade de
encontrar um determinado elétron.
Façamos uma comparação grosseira:
Tomando como exemplo o átomo de hidrogênio, que possui um único elétron, teremos:
Quando um avião está com os motores parados, nós
vemos as pás das hélices em posições fixas e bem
definidas.
Quando os motores estão funcionando, vemos círculos
dentro dos quais teremos, em qualquer posição, a
probabilidade de “topar” com uma pá da hélice. Esses
círculos podem ser chamados de “orbitais” das pás das
hélices.
Segundo o modelo de orbitais, o elétron é uma
partícula-onda que se desloca no espaço, mas estará
com maior probabilidade dentro de uma esfera (orbital)
concêntrica ao núcleo. Devido à sua velocidade, o
elétron fica dentro do orbital, assemelhando-se a uma
nuvem eletrônica.
Segundo o modelo atômico de Rutherford-Bohr, o elétron
seria uma pequena partícula girando em alta velocidade
em uma órbita circular.
PODE-SE VER O ÁTOMO?
Não se pode ver um átomo isolado exatamente como foi descrito
nos vários modelos que acabamos de abordar. No entanto, podem-
se ver manchas coloridas, na tela de um computador, dando a loca-
lização dos átomos num dado material. Essas manchas são obtidas
através do chamado microscópio de tunelamento em uma técnica
criada na década de 1980.
Não se esqueça, porém, de que a ciência sempre procura dar um
passo à frente. De fato, em meados de 2003, foi anunciada a descober-
ta de um processo para detectar as nuvens eletrônicas do átomo de
silício. Um pulso de raios X muito rápido (da ordem de 10#18 segundos)
arranca elétrons dos átomos e um segundo pulso de raios X “fotogra-
fa” a reposição desses elétrons, medindo a energia eletromagnética
que é liberada. O fenômeno é analisado por supercomputadores, que
criam uma imagem colorida da nuvem eletrônica.
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Imagem de átomos de ouro (em
amarelo e vermelho) sobre uma base
de átomos de grafite (em verde), vistos
ao microscópio de tunelamento.
Aumento: 28 milhões de vezes.
Capitulo 04-QF1-PNLEM 6/7/05, 14:3295