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MODELOS MODELOS ATÔMICOS ATÔMICOS PROFª MAYARA Os modelos atômicos são teorias desenvolvidas por cientistas que tentam explicar o funcionamento da matéria e de seus fenômenos. Todas elas se baseiam na existência de uma partícula fundamental, o átomo. A interpretação do átomo vai evoluindo a cada modelo atômico, de acordo com os conhecimentos científicos da época. Visto que não é possível visualizar um átomo isoladamente, os cientistas, com o passar do tempo, criaram modelos atômicos, ou seja, imagens que servem para explicar a constituição, propriedades e comportamento dos átomos. Esses modelos explicam o que diz a teoria, mas isso não quer dizer que fisicamente o átomo seja igual ao seu modelo. INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO Os primeiros que imaginaram a existência dos átomos foram os filósofos gregos Leucipo e Demócrito em, aproximadamente, 450 a.C. Segundo eles, tudo seria formado por minúsculas partículas indivisíveis. Daí a origem do nome “átomo”, que vem do grego a (não) e tomo (divisível). No entanto, essas ideias não puderam ser comprovadas na época, constituindo-se apenas como hipóteses. Assim, outras teorias tomaram o seu lugar, e o pensamento de que tudo seria composto por átomos ficou esquecido durante uma boa parte da história da humanidade. COMO COMEÇOU?COMO COMEÇOU? Leucipo Demócrito Do que é feita a matéria? Toda a matéria do universo é composta por minúsculas partículas chamadas de átomos; Toda matéria pode ser dividida até chegar no átomo, que é a menor parte da matéria; É indivisível; A teoria ficou esquecida por séculos devido às ideias de Aristóteles sobre os 4 elementos, serem mais aceitas. LEUCIPO E DEMÓCRITOLEUCIPO E DEMÓCRITO Do que é feita a matéria? Toda a matéria do universo é composta por minúsculas partículas chamadas de átomos; Toda matéria pode ser dividida até chegar no átomo, que é a menor parte da matéria; É indivisível; A teoria ficou esquecida por séculos devido às ideias de Aristóteles sobre os 4 elementos, serem mais aceitas. LEUCIPO E DEMÓCRITOLEUCIPO E DEMÓCRITO Modelo atômico de Dalton (modelo bola de bilhar) — 1808. Modelo atômico de Thomson (modelo pudim de passas) — 1898. Modelo atômico de Rutherford (modelo planetário) — 1911. Modelo atômico de Bohr (modelo Rutherford-Bohr) — 1913. Modelo atômico de Schrödinger (modelo mais aceito atualmente) — 1926. QUAIS SÃO OS MODELOS ATÔMICOS?QUAIS SÃO OS MODELOS ATÔMICOS? O modelo atômico de Dalton foi a primeira teoria proposta para tentar explicar a construção da matéria e foi desenvolvida por John Dalton em 1808. Esse modelo supõe que o átomo é: Uma esfera maciça; Homogênea; Indivisível; Indestrutível e, por isso, é também conhecido como modelo da “bola de bilhar”." MODELO ATÔMICO DE DALTON (MODELO BOLA DEMODELO ATÔMICO DE DALTON (MODELO BOLA DE BILHAR) — 1808.BILHAR) — 1808. Dalton determinou alguns princípios que explicavam a matéria e seus fenômenos: A matéria é formada por pequenas partículas que não se dividem, os átomos. Os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos. Os átomos de elementos químicos diferentes possuem propriedades físicas e químicas distintas. Átomos não são criados ou destruídos. Um elemento é definido pelo peso do seu átomo. Ao formar substâncias, os átomos não se alteram. Uma reação química ocorre mediante a simples reorganização dos átomos, os quais mantêm a sua identidade. Atualmente, se conserva a maioria desses princípios, com exceção de que o átomo é maciço e indivisível e que os elementos são definidos pelo seu peso (na realidade, é pelo seu número atômico). MODELO ATÔMICO DE DALTON (MODELO BOLA DEMODELO ATÔMICO DE DALTON (MODELO BOLA DE BILHAR) — 1808.BILHAR) — 1808. O modelo atômico proposto por Joseph John Thomson, em 1898, afirma que o átomo possui natureza elétrica, é divisível e formado por partículas subatômicas. Thomson descobriu a existência de partículas carregadas negativamente (elétrons) no átomo, derrubando o conceito de Dalton, que afirmava que o átomo seria indivisível. Por meio de experimentos, Thomson construiu uma nova teoria atômica, na qual defendeu a existência de cargas elétricas negativas presas a um núcleo, com carga elétrica positiva. Devido a essa estrutura, esse modelo atômico é conhecido como modelo do “pudim de passas". MODELO ATÔMICO DE THOMSON (MODELO PUDIM DEMODELO ATÔMICO DE THOMSON (MODELO PUDIM DE PASSAS) — 1898.PASSAS) — 1898. As considerações do modelo atômico de Thomson são: O átomo é esférico e divisível. O átomo é eletricamente neutro, possuindo a mesma quantidade de partículas negativas e positivas. Os elétrons não estão presos no núcleo positivo, podendo ser transferidos a outros átomos, em determinadas condições. As cargas elétricas negativas estão uniformemente distribuídas ao redor do núcleo positivo, por repulsão eletrostática. MODELO ATÔMICO DE THOMSON (MODELO PUDIM DEMODELO ATÔMICO DE THOMSON (MODELO PUDIM DE PASSAS) — 1898.PASSAS) — 1898. Ernest Rutherford propôs um novo modelo atômico em 1911, no qual afirma que o átomo é formado por uma região central de massa elevada e com caráter elétrico positivo. Em torno dele, há uma região de massa desprezível em que orbitam os elétrons (partículas de carga negativa). Em razão dessa configuração, o átomo de Rutherford é comparado ao Sistema Solar, assumindo o núcleo como o Sol e os elétrons como os planetas, e conhecido como modelo do sistema planetário. MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD (MODELOMODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD (MODELO PLANETÁRIO) — 1911.PLANETÁRIO) — 1911. Nesse modelo, o átomo é formado por duas principais regiões: o núcleo e a eletrosfera. O núcleo é a região central do átomo. Apresenta alta massa e alta densidade por concentrar as partículas de carga elétrica positiva (prótons) em um pequeno volume. A eletrosfera é a região em torno do núcleo que abriga os elétrons. Como os elétrons são partículas minúsculas, assume-se que a eletrosfera é formada por extensos espaços vazios, por isso possui baixa densidade. MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD (MODELOMODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD (MODELO PLANETÁRIO) — 1911.PLANETÁRIO) — 1911. O modelo atômico de Bohr, proposto por Niels Bohr em 1913, determina que a eletrosfera é formada por camadas de energia nas quais se distribuem os elétrons. Esse modelo é conhecido também como modelo atômico de Rutherford-Bohr, pois é uma evolução do modelo de Rutherford e resolve uma de suas falhas, que trata da estabilidade dos átomos. O modelo de Rutherford, apesar de explicar muitos aspectos da matéria, desobedecia a alguns princípios de energia da Mecânica Clássica, como o fato de os elétrons não perderem energia durante sua trajetória circular em torno do núcleo." MODELO ATÔMICO DE BOHR (MODELO RUTHERFORD-MODELO ATÔMICO DE BOHR (MODELO RUTHERFORD- BOHR) — 1913.BOHR) — 1913. Empregando os conceitos recém-descobertos da Mecânica Quântica, o físico Niels Bohr conseguiu justificar essa observação, determinando que os elétrons ocupam camadas eletrônicas com valores pré-definidos de energia, de maneira que a energia do elétron em uma camada se mantém constante ao longo de sua movimentação. MODELO ATÔMICO DE BOHR (MODELO RUTHERFORD-MODELO ATÔMICO DE BOHR (MODELO RUTHERFORD- BOHR) — 1913.BOHR) — 1913. As camadas eletrônicas são mais energéticas conforme mais distantes do núcleo se encontrem. Os elétrons podem transitar entre as camadas apenas por meio da absorção ou liberação da diferença de energia existente entre duas camadas. Esse processo é conhecido como transição eletrônica. As camadas eletrônicas do modelo atômico de Bohr são representadas pela sequência de letras K, L, M, N, O, P e Q, cada uma possuindo uma determinada capacidade de acomodar elétrons. MODELO ATÔMICO DE BOHR (MODELO RUTHERFORD-MODELO ATÔMICO DE BOHR (MODELO RUTHERFORD- BOHR) — 1913.BOHR) — 1913. O modelo atômico de Rutherford-Bohr é construído com base em alguns postulados: Os elétrons descrevem órbitas eletrônicas circulares ao redor do núcleo, em razão da atração eletrostática entre cargas elétricas de sinais opostos. Essas órbitassão as camadas ou níveis eletrônicos. As camadas eletrônicas possuem apenas valores de energia constantes e determinados (conceito de quantização de energia). A movimentação dos elétrons em uma camada eletrônica não envolve emissão ou absorção de energia de forma espontânea. MODELO ATÔMICO DE BOHR (MODELO RUTHERFORD-MODELO ATÔMICO DE BOHR (MODELO RUTHERFORD- BOHR) — 1913.BOHR) — 1913. Os elétrons não ocupam regiões intermediárias entre as camadas. Os elétrons apenas transitam para uma camada de maior energia ao absorver energia de uma fonte externa, situação em que ficam instáveis. Para retomar a estabilidade, os elétrons retornam ao seu nível inicial, liberando a energia absorvida sob a forma de luz ou calor. Esse conceito é conhecido como transição eletrônica. O modelo de Bohr é o mais empregado para entender a estrutura atômica, no entanto também apresenta algumas limitações, como a falha para explicar a ocorrência de ligações químicas e o comportamento de átomos maiores. MODELO ATÔMICO DE BOHR (MODELO RUTHERFORD-MODELO ATÔMICO DE BOHR (MODELO RUTHERFORD- BOHR) — 1913.BOHR) — 1913.