Modelos Atômicos, Notas de estudo de Física

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Modelos atômicos

A origem da palavra átomo

A palavra átomo foi utilizada pela primeira vez na Grécia antiga, por volta de 400 aC. Demócrito (um filósofo grego) acreditava que todo tipo de matéria fosse formado por diminutas partículas que denominou átomos (sem divisão). Acreditava-se que tais partículas representavam a menor porção de matéria possível, ou seja, eram indivisíveis. Como esta idéia não pôde ser comprovada por Demócrito e seus contemporâneos,

ela ficou conhecida como 1º modelo atômico, mas meramente filosófico.

Modelo Atômico de Thomson (1898)

Com a descoberta dos prótons e elétrons, Thomson propôs um modelo de átomo no qual os elétrons e os prótons, estariam uniformemente distribuídos, garantindo o equilíbrio elétrico entre as cargas positiva dos prótons e negativa dos elétrons.

Modelo Atômico de Rutherford (1911)

Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro (0,0001 mm) com partículas "alfa" (núcleo de átomo de hélio: 2 prótons e 2 nêutrons), emitidas pelo "polônio" (Po), contido num bloco de chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar passagem às partículas "alfa" por ele emitidas. Envolvendo a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora revestida de sulfeto de zinco (ZnS).

Modelo Atômico de Rutherford (1911)

Assim, o átomo seria um imenso vazio, no qual o núcleo ocuparia uma pequena parte, enquanto que os elétrons o circundariam numa região negativa chamada de eletrosfera, modificando assim, o modelo atômico proposto por Thomson.

- Os Postulados de Niels Bohr (1885-1962) De acordo com o modelo atômico proposto por Rutherford, os elétrons ao girarem ao redor do núcleo, com o tempo perderiam energia, e se chocariam com o mesmo. Como o átomo é uma estrutura estável, Niels Bohr formulou uma teoria (1913) sobre o movimento dos elétrons, fundamentado na Teoria Quântica da Radiação (1900) de Max Planck. A teoria de Bohr fundamenta-se nos seguintes postulados: 1º postulado : Os elétrons descrevem órbitas circulares estacionárias ao redor do núcleo, sem emitirem nem absorverem energia.

Segundo postulado de Bohr. Um átomo irradia energia quando um elétron salta de uma órbita de maior energia para uma de menor energia. Órbitas de Bohr para o átomo de hidrogênio A linha vermelha no espectro atômico é causada por elétrons saltando da terceira órbita para a segunda órbita O comprimento de onda guarda relação com a energia. Os menores comprimentos de onda de luz significam vibrações mais rápidas e maior energia.

A linha verde-azulada no espectro atômico é causada por elétrons saltando da quarta para a segunda órbita. A linha azul no espectro atômico é causada por elétrons saltando da quinta para a segunda órbita A linha violeta mais brilhante no espectro atômico é causada por elétrons saltando da sexta para a segunda órbita.

Teoria Quântica

De acordo com Max Planck (1900), quando uma partícula

passa de uma situação de maior energia para outra de menor

energia ou vice-versa, a energia é perdida ou recebida em

" pacotes " que recebe o nome de quanta ( quantum é o singular

de quanta).

O quantum é o pacote fundamental de energia e é indivisível.

Cada tipo de energia tem o seu quantum.

A Teoria Quântica permitiu a identificação dos elétrons de

um determinado átomo, surgindo assim os "números

quânticos".

Princípio da incerteza de Heisenberg : é impossível determinar com precisão a posição e a velocidade de um elétron num mesmo instante. Orbital é a região onde é mais provável encontrar um életron

Órbitas:

1circular e as demais elípticas

- Modelo Atômico de Sommerfeld (1916)

Ao pesquisar o átomo, Sommerfeld concluiu que os

elétrons de um mesmo nível, ocupam órbitas de trajetórias

diferentes (circulares e elípticas) a que denominou de

subníveis, que podem ser de quatro tipos: s , p , d , f.

Em 1923, Louis Broglie mostrou, através de uma equação

matemática, que "qualquer corpo em movimento estaria

associado a um fenômeno ondulatório". Desta maneira o

elétron apresenta a natureza de uma partícula-onda ,

obedecendo assim, às leis dos fenômenos ondulatórios,

como acontece com a luz e o som.

Teoria da Mecânica Ondulatória

Em 1926, Erwin Shröringer formulou uma teoria chamada

de "Teoria da Mecânica Ondulatória" que determinou o conceito

de "orbital".

Orbital é a região do espaço ao redor do núcleo onde

existe a máxima probalidade de se encontrar o elétron.

O orbital s possui forma esférica ...

e os orbitais p possuem forma de halteres......