Átomos, moléculas e íons, Trabalhos de Química

Baixe Átomos, moléculas e íons e outras Trabalhos em PDF para Química, somente na Docsity!

DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL I

DISCENTE: RODRIGO MENDES

PROFESSOR: FERNANDO ARACATI

ÁTOMOS, MOLÉCULAS E IONS

DEMÓCRITO E LEUCIPO ( 400 A 450 A.C) PENSAMENTO ACERCA DO ÁTOMO

JOHN DALTON (SÉC. XIX) MODELO: BOLA DE BILHAR

J. J. THOMSON (SÉC. XIX) MODELO: “PUDIM DE PASSAS” ÁTOMO DIVISÍVEL (DESCORBERTA DO ELÉTRON)

RUTHERFORD(SÉC. XX) ÁTOMO – NÚCLEO (PRÓTONS E NÊUTRONS) ELETROSFERA (ELÉTRONS)

JOHN DALTON HIPÓTESES DE DALTON:

1 – Cada elemento é composto por partículas extremamente

pequenas chamadas de átomos.

2 – Todos os átomos de um elemento são idênticos, mas são

diferentes dos átomos de outros elementos.

3 - Os compostos são formados quando átomos de mais de

um elemento se combinam.

4 - Na visão de Dalton, uma reação química seria a junção de

dois átomos, mas os átomos não eram alterados, eles apenas

se reagrupavam.

Experimento com raios catódicos: Esses raios não podiam ser vistos, mas eram detectados pelo fato de fazerem certos materiais apresentarem fluorescência.

• Na presença de um campo elétrico ou magnético, os raios catódicos eram desviados, o que sugeria que eles possuíam carga.
• A natureza dos raios era a mesma, independente dos materiais do cátodo.
  • A razão carga/massa das partículas de raios catódicos era maior que a razão carga/massa do íon H+ (menor átomo conhecido), sugerindo portanto, que o átomo era constituído por partículas ainda menores (e de carga negativa!). Esta conclusão fez com que a visão do átomo de Dalton como menor partícula de matéria fosse revista. CONCLUSÕES DE THOMSON J. J. THOMSON MODELO DE THOMSON Nesse modelo, os átomos podem ser divididos em partículas de cargas negativas (mais tarde reconhecidas como elétrons) incrustrados em uma ”massa positiva”.

RUTHERFORD Um dos seus trabalhos mais significativos foi quando ele bombardeou uma finíssima lâmina de ouro com partículas alfa. MODELO DE RUTHERFORD Poucas partículas desviavam ou eram refletidas pela barra de ouro. A maior parte das partículas atravessou a barra sem sofrer desvios. CONCLUSÕES DE RUTHERFORD Existência de grandes “vazios” no átomo Descoberta do núcleo ( 1911 ) Raio do átomo: 10.000 vezes maior do que o raio do núcleo. Modelo conhecido como “Sistema Solar”

A DESCOBERTA DA ESTRUTURA ATÔMICA

• Os gregos antigos foram os primeiros a postular que a matéria é constituída de elementos indivisíveis.
• Mais tarde, os cientistas constataram que o átomo era constituído de entidades carregadas. RAIOS CATÓDICOS E ELÉTRONS
• Um tubo de raios catódicos (CRT) é um recipiente profundo com um eletrodo em cada extremidade.
• Uma voltagem alta é aplicada através dos eletrodos.
• A voltagem faz com que partículas negativas se desloquem do eletrodo negativo para o eletrodo positivo.
• A trajetória dos elétrons pode ser alterada pela presença de um campo magnético.
• Considere os raios catódicos saindo do eletrodo positivo através de um pequeno orifício. Se eles interagirem com um campo magnético perpendicular a um campo elétrico aplicado, os raios catódicos podem sofrer diferentes desvios.

A quantidade de desvio dos raios catódicos depende dos campos magnético e elétrico aplicados. Por sua vez, a quantidade do desvio também depende da proporção carga-massa do elétron.

• Em 1897 , Thomson determinou que a proporção carga-massa de um elétron é 1,76 × 108 C/g.
• Objetivo: encontrar a carga no elétron para determinar sua massa

Considere o seguinte experimento:

• Gotas de óleo são borrifadas sobre uma chapa carregada positivamente contendo um pequeno orifício.
  • À medida que as gotas de óleo passam através do orifício, elas são carregadas negativamente.
• A gravidade força as gotas para baixo. O campo elétrico aplicado força as gotas para cima.
• Quando uma gota está perfeitamente equilibrada, seu peso é igual à força de atração eletrostática entre a gota e a chapa positiva.
• Utilizando este experimento, Millikan determinou que a carga no elétron é 1,60 x 10 -^19 C.
• Conhecendo a proporção carga-massa, 1,76 x 108 C/g, Millikan calculou a massa do elétron: 9,10 x 10 -^28 g.
  • Com números mais exatos, concluimos que a massa do elétron é 9,10939 x 10 -^28 g

O átomo com núcleo

• Pela separação da radiação, conclui-se que o átomo consiste de entidades neutras e carregadas negativa e positivamente.
• Thomson supôs que todas essas espécies carregadas eram encontradas em uma esfera.
• Rutherford executou o seguinte experimento:
• Uma fonte de partículas α foi colocada na boca de um detector circular.
• As partículas α foram lançadas através de um pedaço de chapa de ouro.
• A maioria das partículas α passaram diretamente através da chapa, sem desviar.
• Algumas partículas α foram desviadas com ângulos grandes.
• Se o modelo do átomo de Thomson estivesse correto, o resultado de Rutherford seria impossível.

• Para fazer com que a maioria das partículas α passe através de um pedaço de chapa sem sofrer desvio, a maior parte do átomo deve consistir de carga negativa difusa de massa baixa − o elétron.
• Para explicar o pequeno número de desvios grandes das partículas α, o centro ou núcleo do átomo deve ser constituído de uma carga positiva densa
• Rutherford modificou o modelo de Thomson da seguinte maneira:
• Suponha que o átomo é esférico mas a carga positiva deve estar localizada no centro, com uma carga negativa difusa em torno dele.
• O átomo consite de entidades neutras, positivas e negativas (prótons, elétrons e nêutrons).
• Os prótons e nêutrons estão localizados no núcleo do átomo, que é pequeno. A maior parte da massa do átomo se deve ao núcleo.
• Pode haver um número variável de nêutrons para o mesmo número de prótons. Os isótopos têm o mesmo número de prótons, mas números diferentes de nêutrons.
• Os elétrons estão localizados fora do núcleo. Grande parte do volume do átomo se deve aos elétrons.

Isótopos, números atômicos e números de massa

• Número atômico (Z) = número de prótons no núcleo. Número de massa (A) = número de prótons + o número de nêutrons.
• Por convenção, para um elemento X, escreve-se (^) ZXA^.
• Isótopos têm o mesmo número atômico(Z), porém o número de massa(A) é diferente.
• Encontramos o Z na tabela periódica.

TABELA

PERIÓDICA

MOLÉCULAS, ÍONS E FÓRMULAS QUÍMICAS

Moléculas e fórmulas químicas

• Moléculas são reuniões de dois ou mais átomos ligados entre si.
• Cada molécula tem uma fórmula química.
• A fórmula química indica:
• quais átomos são encontrados na molécula e
• em qual proporção eles são encontrados.
• Compostos formados a partir de moléculas são compostos moleculares.
• As moléculas que contêm dois átomos ligados entre si são chamadas moléculas diatômicas.
  • Fórmulas moleculares
    • Fornecem os números e tipos reais de átomos em uma molécula.
  • Exemplos: H 2 O, CO 2 , CO, CH 4 , H 2 O 2 , O 2 , O 3 e C 2 H 4. Fórmulas moleculares e mínimas
  • Fórmulas mínimas
  • Fornecem os números e tipos relativos de átomos em uma molécula.
  • Isto é, elas fornecem o menores números inteiros proporcionais possíveis dos átomos em uma molécula.
  • Exemplos: H 2 O, CO 2 , CO, CH 4 , HO, CH 2.