[01. Atomística] [01. Matéria] 02. Teoria atômica Flashcards
1
Q
Átomo: qual a definição filosófica?
A
- Segundo Demócrito, em cerca de 400 a.C., a matéria não é contínua, e sim, feita de minúsculas partículas indivisíveis (átomos).
2
Q
Modelos atômicos: quais são (DTRBSS)?
A
- Dalto → bola de bilhar;
- Thomson → pudim de passas;
- Rutherford → sistema solar;
- Bohr;
- Sommerfeld;
- Schrödinger.
3
Q
Modelo de Dalton: defina
A
- Para Dalton os átomos eram esféricos, maciços, INDIVISÍVEIS, indestrutíveis, imutáveis e sem carga, semelhantes a uma bola de bilhar;
- Átomos são permanentes e indivisíveis, não podendo ser criados ou destruídos;
- O modelo atômico de Dalton teve como suporte experimental para a sua criação a interpretação das leis das reações químicas.
4
Q
Modelo de Dalton: quais foram seus postulados?
A
- Átomos de mesmo tamanho e massa possuem as mesmas propriedades e formam aquilo que é conhecido como elemento químico;
- Átomos com massas e tamanhos diferentes, possuem propriedades distintas e deste modo formam elementos químicos diferentes;
- As substâncias químicas são formadas por reuniões de átomos numa proporção de números inteiros;
- Uma reação química é um rearranjo de átomos, uma vez que estes não podem ser criados nem destruídos.
5
Q
Modelo de Thomson: defina
A
- Para Thomson, o átomo é um fluido carregado positivamente na qual estariam incrustados os elétrons, numa distribuição uniforme de cargas;
- É importante ter em mente que a partir do modelo atômico de Thomson os átomos são DIVISÍVEIS e apresentam natureza elétrica, ou seja, temos cargas positivas e negativas;
- Podemos salientar que a descoberta dos elétrons (a primeira partícula subatômica) foi feita por Thomson baseado nas observações dos raios catódicos.
6
Q
Modelo de Rutherford: qual a motivação?
A
- Testar o modelo de Dalton e Thomson, verificando se o átomo era realmente maciço.
7
Q
Modelo de Rutherford: defina
A
- Ele utilizou raios com partículas alfa (positivas) como projéteis em uma lâmina de ouro;
- Rutherford concluiu que o átomo era formado por grandes espaços vazios, sendo que a carga positiva estava concentrada numa região pequena e densa conhecida por núcleo ou núcleo atômico e os elétrons (negativos) orbitavam ao redor deste núcleo na eletrosfera;
- Entre núcleo e eletrosfera não havia nada, só espaços vazios;
- O núcleo é muito pequeno, e a eletrosfera tem cerca de 100.000 vezes o seu tamanho;
- Os prótons foram descobertos por Rutherford.
8
Q
Modelo de Bohr: qual foi a motivação?
A
- O modelo de Rutherfor apresentava uma grande falha: Uma carga negativa tende a acelerar em direção de uma carga positiva;
- Então os elétrons deveriam colidir com o núcleo, e não permanecer na eletrosfera.
9
Q
Modelo de Bohr: níveis de energia
A
- Os elétrons orbitam ao redor do núcleo em órbitas circulares de energia definida e constante;
- Cada órbita circular ao redor do núcleo possui energia constante;
- O elétron não pode assumir qualquer valor de energia, e sim, somente o valor correspondente à órbita permitida (níveis de energia);
- Quanto mais próximo do núcleo, menor a energia do elétron, e vice-versa;
- Espontaneamente os elétrons não perdem ou não ganham energia e, deste modo, diz-se que o elétron se encontra numa órbita estacionária.
10
Q
Modelo de Bohr: o que aconteceu quando um elétron ganha energia?
A
- Se o elétron receber energia ele pula para uma órbita mais afastada do núcleo;
- Como esta órbita não é natural, ele tende a retornar para sua órbita de maior estabilidade, assim sendo, ocorre liberação de energia na forma de onda eletromagnética (fóton - luz).
11
Q
Modelo de Bohr: qual o nome da energia recebida/liberada?
A
- A energia absorvida pelo elétron recebe o nome de quantum;
- A energia liberada pelo elétron recebe o nome de Fóton.
12
Q
Modelo de Sommerfeld: defina
A
- Ele propôs um modelo em que as órbitas não seriam mais circulares, mas sim, elipses de diferentes excentricidades. A única órbita circular seria a da primeira camada, mais próxima do núcleo.
13
Q
Modelo de Schrödinger: defina
A
- Descreve os orbitais atômicos em termos da probabilidade de se encontrar um elétron, a uma determinada região do núcleo.
14
Q
Raios anódicos: o que são?
A
- São feixes de íons positivos.
15
Q
Raios catódicos: o que são?
A
- São feixes de elétrons.
16
Q
Núcleo: quais os seus elementos constituintes?
A
- Próton (descoberto por Rutherford); e
- Nêutron (descoberto por Chadwick).
17
Q
Próton: defina
A
- São partículas com massa e carga positiva;
- Foi descoberto por Rutherford.
18
Q
Nêutron: o que motivou a sua descoberta?
A
- Experimentos que determinavam a massa dos átomos mostraram que átomos do mesmo elemento poderiam ter massas diferentes, e o aumento de massa não era proporcional ao número de prótons;
- Assim, os cientistas da época entenderam que deveria haver outra partícula no núcleo atômico;
- Essa partócula deveria ter carga neutra, pois se todos os prótons têm carga positiva, algo precisava
existir no núcleo para conter a forte repulsão entre essas cargas.
19
Q
Nêutron: defina
A
- O nêutron tem massa igual à do próton, mas nenhuma carga;
- Por possuir cargar neutra, contem a forte repulsão entre as cargas positivas dos prótons.
- Foi descoberto por Chadwick.
20
Q
Número atômico: defina
A
- É a identidade do elemento químico;
- Essa identificação se dá através do número atômico de seus átomos, que nada mais é do que o número de prótons no núcleo;
- O número atômico é dado pela letra Z, localizada na parte inferior esquerda do elemento;
- Como todos os átomos são eletricamente neutros, o número de elétrons na eletrosfera é exatamente igual ao número de prótons.
21
Q
Elemento químico: defina
A
- Dizemos elemento químico quando pensamos na reunião de átomos de mesmo número atômico (Z).
22
Q
Número de massa: defina
A
- É a soma do número de partículas do núcleo de um átomo;
- Como somente prótons e nêutrons têm massa significativa (não desprezível), o número de elétrons não é considerado, e o número de massa (A) é a soma do número de prótons + número de nêutrons;
- O número de massa é dado pela letra A, localizada na parte superior esquerda do elemento;
- A = Z + N.
23
Q
Elétrons: o que são?
A
- Partículas com carga negativa.
24
Q
Íons: o que são?
A
- Os íons são espécies eletricamente não neutras, ou seja, são espécies carregadas positiva ou negativamente. Isto ocorre pela perda ou ganho de elétrons.
25
Íons: quais os seus tipos?
```
- Cátions: - É quando o elemento perde elétrons e fica eletricamente positivo:
++ monovalente: perdeu um elétron;
++ bivalente: perdeu dois elétrons;
++ trivalente: perdeu três elétrons.
- Ânion: É quando o elemento recebe elétrons e fica eletricamente negativo:
++ monovalente: recebeu um elétron;
++ bivalente: recebeu dois elétrons;
++ trivalente: recebeu três elétrons.
```
26
Semelhanças atômicas: quais são?
- Isótopos;
- Isóbaros;
- Isótono.
27
Isótopo: defina
- São espécies que apresentam o mesmo número atômico (Z), ou seja, pertencem ao mesmo elemento químico, mas se diferem no número de massa (A) e, consequentemente, no número de nêutrons (N).
28
Isóbaro: defina
- São átomos de elementos químicos diferentes, mas com o mesmo número de massa;
- Ou seja, podem variar o número de prótons, de nêutrons ou ambos em seus núcleos, contanto que a soma deles permaneça a mesma.
29
Isótono: defina
- Átomos com igual número de nêutrons (n), mas diferentes massa (A) e número atômico (Z).
30
Isoeletrônico: defina
- Átomos e íons que possuem igual número de elétrons.
31
Números quânticos: defina
- É o endereço do elétron;
- Caracterizam os elétrons em relação às suas energias;
- Em um mesmo átomo, é nula a possibilidade de se encontrarem dois elétrons com os mesmos números quânticos.
32
Números quânticos: quais os seus componentes?
- Número quântico principal (n);
- Número quântico secundário (l);
- Número quântico magnético (m);
- Spin (s).
33
Números quânticos: caracterize o número quântico principal
- Corresponde às camadas eletrônicas do átomo: K (1 - 2e), L (2 - 8e), M (3 - 18e), N (4 - 32e), O (5 - 32e), P (6 - 18e) e Q (7 - 8e);
- Quanto maior o n, mais distante o elétron do núcleo e mais energética a camada.
34
Camada de valência: defina
- É a camada mais externa do átomo, com maior número quântico n;
- É desta camada que tiramos ou colocamos elétrons, pois é a camada mais acessível do átomo;
- Também é ela que participa das ligações químicas entre os átomos.
35
Números quânticos: caracterize o número quântico secundário
- É representado pela letra (l);
- Indica os subníveis de energia associados a cada nível principal (n)
- São designados pelas letras minúsculas s, p, d, f, g, h, etc;
- Os valores dos números quânticos secundário vão de 0 até n – 1;
n ℓ Letra
--- --- ---------------
1 0 s (sharp)
2 1 p (principal)
3 2 d (diffuse)
4 3 f (fundamental)
36
Números quânticos: caracterize o número quântico magnético
- É representado pela letra (m);
- Representa as subdivisões dos subníveis de energia, chamados de orbitais (região de máxima probabilidade de se encontrar um elétron);
- Os valores assumidos pelo número quântico magnético são calculados da seguinte maneira:
m = -ℓ ... 0 ... +ℓ
```
ℓ m
--- -----------------------------
s 0 0
p 1 -1, 0, +1
d 2 -2, -1, 0, +1, +2
f 3 -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
```
37
Princípio da exclusão de Pauli: defina
- Os elétrons se comportam como pequenos ímãs com magnetismo derivado de sua rotação;
- Dentro de um mesmo orbital cabem, no máximo, dois elétrons, com spins contrários;
- Quando esses dois elétrons giram em sentidos contrários, formam campos magnéticos contrários e não se repelem, podendo coexistir no mesmo orbital.
38
Regra de Hund: defina
- O preenchimento dos orbitais de um mesmo subnível energético deve ser feito de modo que tenhamos o maior número possível de elétrons isolados, ou seja, desemparelhados.
39
Elétron emparelhado: defina
- Ocorre quando o elétron está acompanhado no orbital.
40
Elétron desemparelhado: defina
- Ocorre quando o elétron está sozinho no orbital.
41
Números quânticos: caracterize o spin
- É representado pela letra (s);
- Indica o sentido de rotação do elétron, o seu giro em torno do próprio eixo;
- Podem assumir valores de +1/2 ou -1/2;
- Levando-se em consideração o primeiro elétron a preencher um orbital, devemos considerar:
+ A convenção é a seta para cima possuindo valor de spin -1/2;
+ Preenche-se primeiro todos os orbitais com o spin p/cima. Quando concluir todas os orbitais, volta ao primeiro preenchendo com o spin p/baixo.
42
Elemento paramagnético: defina
- Apresenta um ou mais elétrons desemparelhados;
| - Facilmente atraído por ímã.
43
Elemento diamagnético: defina
- Todos os elétrons estão emparelhados;
| - Não são atraídos por ímã.
44
Distribuição eletrônica: desenhe o diagrama de Pauling
- Desenhe.
45
Distribuição eletrônica: o que significam as setas do diagrama de Pauling?
- Indicam a direção do crescimento de energia.
46
Distribuição eletrônica de íons: como se dá?
- Sempre que o número de elétrons de um átomo é alterado, essa alteração acontece na sua camada de valência, que é a camada mais energética com maior número quântico n;
- Faz-se a distribuição do elemento neutro;
- Para um cátion, retiram-se os elétrons do subnível mais energético da última camada;
- Para um ânion, adicionam-se os elétrons no subnível mais energético da última camada.
47
Distribuição eletrônica irregular: quando ocorre?
- Quando a distribuição eletrônica termina em d4 e d9;
- 4s2, 3d4 → 4s1, 3d5 (mais estável - orbitais preenchidos);
- 4s2, 3d9 → 4s1, 3d10 (mais estável - orbitais preenchidos);
- Acontece com o cromo, cobre, prata e ouro.
48
Regra do octeto: defina
- É a estabilidade que o átomo adquire quando possui 8 elétrons em sua camada de valência.
49
Elementos monovalentes, bivalentes e trivalentes: defina:
- Monovalente: é o elemento que precisa de 1 elétron para completar os 8 eletrons (ou dois) da camada de valência (Regra do octeto);
- Bivalente: é o elemento que precisa de 2 elétrons para completar os 8 eletrons (ou dois) da camada de valência (Regra do octeto);
- Trivalente: é o elemento que precisa de 3 elétrons para completar os 8 elétrons (ou dois) da camada de valência (Regra do octeto).
50
Gás nobre: defina
- São os átomos já possuem naturalmente suas camadas eletrônicas preenchidas de acordo com a regra do octeto;
- Não precisam ganhar ou perder elétrons para adquirir estabilidade.
