O átomo Flashcards
Quando foi que surgiram as primeiras ideias sobre átomos?
Foi na Grécia antiga, por volta de 478 a.C, quando Leucipo e seu discípulo Demócrito acreditavam que, se pegássemos um corpo qualquer e o dividíssemos sucessivamente, haveria um momento em que essa divisão não seria mais possível. Nesse momento teríamos chegado à menor parte da matéria, o átomo, que, traduzido do grego, significa sem divisão ou indivisível.
(Isso não conta como o primeiro modelo atômico)
O que são as leis poderais?
As leis ponderais estabelecem uma relação entre a massa das substâncias participantes das reações químicas. Logo, as leis poderais referem-se a lei da conservação das massas e a lei das proporções definidas.
Quais são os princípios em que se baseava o primeiro modelo atômico?
O modelo atômico de John Dalton, de 1808, se baseava nos seguintes princípios:
-
Toda matéria é formada por minúsculas partículas maciças e indivisíveis, denominadas átomos
Os átomos não podem ser criados ou destruídos
Em uma reação química, ocorre apenas a reorganização dessas partículas, e, nas substâncias, elas estão unidas por forças de atração mútua.
Os átomos de determinado elemento são caracterizados por sua massa.
Os átomos de um mesmo elemento químico apresentam propriedades iguais, e os átomos de elemento químicos diferentes apresentam propriedades diferentes
-
Determine a veracidade de cada um dos postulados de Dalton na atualidade, e caso seja falso, explique o motivo.
- Toda matéria é formada por minúsculas partículas maciças e indivisíveis, denominadas átomos
Falso
Esse postulado é falso porque hoje em dia, já sabe-se que os átomos não são partículas maciças, muito menos indivisíveis - Os átomos não podem ser criados ou destruídos.
Falso
Usando as técnicas de fusão e fissão nuclear, podemos criar ou destruir átomos ao transformá-los em outros átomos. - Em uma reação química, ocorre apenas a reorganização, a separação ou a substituição dessas partículas
Verdadeiro - Os átomos de determinado elemento químico são caracterizados por sua massa.
Falso
Os átomos de determinado elemento químico são caracterizados pelo seu número atômico (qtde d.prótons) - Os átomos de um mesmo elemento químico apresentam propriedade iguais, e os átomos de elementos químicos diferentes apresentam propriedades diferentes.
Falso
Átomos do mesmo elemento químico costumam compartilhar as mesmas propriedades físico-químicas, contudo, podem ser isótopos e apresentar diferenças nas suas propriedades físicas (em específico incongruências na suas massas)
Como é a representação do modelo atômico de Dalton?
Seu modelo atômico pode ser interpretado como uma “bola de bilhar”.
Quais propriedades da matéria o modelo de John Dalton não esclarecia, mas que foram explicadas pelo modelo de Thomson?
O modelo atômico de John Dalton não era capaz de esclarecer a natureza elétrica da matéria, conhecida desde a época do filósofo grego Tales de Mileto (640-548 a.C)
Assim, o modelo de Thomson foi capaz de explicar a natureza elétrica da matéria e a divisibilidade do átomo.
Em quais experimentos, o modelo atômico de Joseph John Thomson (1898) foi baseado?
Suas conclusões foram baseadas em experimentos que outros cientistas realizaram alguns anos antes, entre eles o “Tubo de Crookes”, experimento proposto por Willian Crookes (1850) e o experimento que envolvia modificações na ampola, realizado por Eugen Goldstein (1886).
Explique o experimento realizado por Willian Crookes e a sua finalidade.
Na década de 1850, o cientista inglês buscava estudar a condução de corrente elétrica em gases a baixas pressões.
Para esse fim, desenvolveu um dispositivo chamado inicialmente tubo de Crookes e, mais tarde, tubo de raios catódicos.
Crookes adaptou um eletrodo metálico em cada uma das extremidades de uma ampola de vidro. No interior desse tubo foi colocada uma substância gasosa a uma baixa pressão (0,01 atm) e os dois eletrodos foram ligados a uma fonte elétrica de alta voltagem (10 000 volts).
Quando a diferença de potencial (ddp) era aplicada ao sistema, observava-se a formação de um feixe luminoso que partia do cátodo (eletrodo negativo) e atravessava a ampola em direção ao ânodo (eletrodo positivo).
Qual foi a conclusão do experimento de Willian Crookes?
O feixe luminoso ficou conhecido posteriormente como raios catódicos e, com algumas alterações na ampola, apresentou as seguintes propriedades:
Natureza retilínea, pois projeta na parede oposta do tubo a sombra de qualquer anteparo colocado em sua trajetória.
Carga negativa, pois, quando submetido a um campo elétrico uniforme, sofre desvio em direção ao polo positivo.
Apresenta massa (é corpuscular), pois consegue mover uma pequena hélice dentro da ampola.
Quais foram as modificações da ampola de Crookes realizadas pelo físico alemão Eugen Goldstein? Quais conclusões ele obteve desse experimento?
Em 1886, o físico, em busca da matéria remanescente de carga positiva, alterou o ampola de Crookes, perfurando o cátodo e deslocando-o para o meio do tubo.
Usando o cátodo perfurado, Goldstein observou que, além dos raios catódicos (que eram negativos), formava-se um feixe luminoso na direção oposta. Ao submeter esse novo feixe a um campo elétrico uniforme, concluiu que possuía carga positiva, pois sofrereu desvio em direção ao polo negativo. Esses raios foram denominados de raios canais (ou anódicos)
Com a descoberta dos raios canais, confirmaram-se a natureza elétrica da matéria e a garantia de sua neutralidade.
Quem descobriu o próton?
Pode-se dizer que o começo do estudo do próton teve início com Eugen Goldstein (1886) com a sua descoberta dos raios canais (anódicos).
Contudo, o próton só veio se chamar dessa forma após a criação do modelo de Ernest Rutherford (1911), e a sua descobeta do núcleo do átomo.
Qual foi o experimento realizado por Thompson após reunir informações (obtidas por outros cientistas) sobre a natureza elétrica da matéria? E qual foi a conclusão do seu estudo:
Thomson reuniu todas essas informações e realizou novos experimentos em que aplicou campos elétricos e magnéticos aos raios catódicos, utilizando o desvio em relação ao movimento linear para determinar a razão entre a carga e a massas das partículas, provando que tais raios eram partículas subatômicas com carga negativa.
Esse experimento foi realizado com cátodos de 20 metais diferentes e vários gases, encontrando, independentemente do metal do eletrodo ou do gás presente no tubo, a mesma relação carga-massa para essas partículas.
Tais resultados sugeriram que elas estivessem presentes nos átomos de todos os elementos químicos, representando a descoberta oficial do elétron.
Como o modelo atômico de Thomson foi representado?
Em 1898, Thomson propôs um novo modelo atômico. De acordo com ele, o átomo seria uma esfera formada por uma massa homogênea de carga positiva com elétrons incrustados.
Esse modelo ficou conhecido como “pudim de passas”, comida típica inglesa, em que passas representariam os elétrons.
Como o físico neozelandês Ernest Rutherford testou o modelo atômico de Thomson? E qual foi a sua hipótese do que ocorreria?
Por volta de 1991, Rutherford decidiu testar o modelo de Thomson e, com seu colaboradores, montou um equipamento no qual um feixe de partículas alfa (α) emitidas pelo polônio (abrigado num bloco de chumbo) bombardeavam um finíssima folha de ouro.
Rutherford supôs que, se o modelo de Thomson estivesse correto, todas as partículas α atravessariam a folha sofrendo, no máximo, pequenos desvios.
Rutherford estava certo em sua hipótese a respeito do resultado de seu experimento? Se não, o que de fato ocorreu?
Rutherford não estava completamente certo em sua suposição pois, para a surpresa de todos, apesar da primeira parte da hipótese ter sido averiguada (a maioria das partículas α tinha atravessado a folha de ouro sem sofrer desvios), a segunda parte não estava correta.
Dessa forma, ao contrário da hipótese de Thomson, na qual haveriam no máximo pequenos desvios nas partículas α, na verdade, algumas partículas sofreram desvios com ângulos muito diferentes daqueles previstos, com algumas delas voltando a fonte.
Quais foram as observações feitas por Rutherford durante o seu experimento? E em quais conclusões o físico chegou?
As observações experimentais de Rutherford podem ser divididas em três pontos principais:
- A maioria das partículas α atravessou a folha de ouro sem sofrer desvios.
- Algumas partículas α, ao atravessarem a folha de ouro, sofreram grande desvio em sua trajetória inicial.
- Pouquíssimas partículas α não atravessaram a folha de ouro e retrocederam.
Com base nesses resultados, Rutherford concluiu que:
- O átomo seria um grande espaço vazio, pois permitiu a passagem da grande maioria de partículas α.
- Existe uma região muito pequena e densa capaz de bloquear a passagem de algumas partículas α.
- Essa região pequena e densa apresenta carga positiva, pois repeliu as partículas α que passaram próximas a ela.
Como é a representação do modelo atômico de Ernest Rutherford?
Rutherford propõe um novo modelo atômico, semelhante a um sistema planetário. Segundo ele, o átomo seria formado por um minúsculo núcleo com carga positiva, que concentra praticamente toda a massa do átomo e um grande vazio (chamado eletrosfera), no qual os elétrons de distribuem ao redor do núcleo como planetas em torno do Sol.
Esse modelo ficou conhecido como modelo planetário ou nucleado.
Qual falha o modelo de Rutheford apresentava em relação ao elétron?
O modelo de Rutherford sugeria que os elétrons eram partículas negativas que estariam girando em torno de um núcleo positivo, contudo, de acordo com a Mecânica clássica, uma partícula elétrica em movimento deveria emitir ondas eletromagnéticas continuamente.
Dessa forma, o elétron perderia energia constantemente, entrando em uma orbital espiral até atingir o núcleo, ou seja, conforme a Mecânica clássica, o átomo de Rutherford seria instável.
Quais conceitos previamente estabelecidos o físico dinamarquês Niels Bohr utilizou para elaborar o seu modelo atômico?
Para construir um novo modelo atômico, Niels Bohr utilizou os conceitos do modelo de Rutherford, os espectros contínuos (Isaac Newton), a chama com luz característica de determinado elemento químico (Robert Busen) e da teoria quântica de Max Planck.
O que é espectro contínuo e descontínuo?
O cientista Isaac Newton observou, no início do século XVII, que quando a luz solar (branca) atravessa um prisma, ela é decomposta (ocorre uma dispersão dos componentes da luz), dando origem a um conjunto de cores.
A esse conjunto de cores, se dá o nome de “espectro conínuo”, pois as cores vão mudando gradativamente, sem que haja falha de luz entre elas.
O espectro eletromagnético solar é contínuo, pois não apresenta interrupção entre as mudanças de cores.
Os espectros dos elementos são descontínuos e servem para identificar cada um, pois um mesmo espectro nunca se repete para dois elementos diferentes.
O que é a teoria quântica de Max Planck?
Em 1900, o físico alemão Max Planck, ao estudar a luz emitida pelo corpos aquecidos, afirmou que a energia não é transmitida de forma contínua, mas em pequenos pacotes de energia denominados quantum, ou seja, a energia é descontínua.
obs: quantum (do latim): quantidade definida; plural: quanta.
Qual é a proposta do modelo atômico de Niels Bohr?
O físico dinamarquês construiu um novo modelo atômico em que relacionou as raias dos espectros descontínuos do gás hidrogênio com as variações de energia dos elétrons contidos nos átomos.
Quais são os postulados do modelo de Niels Bohr?
- O elétron se move em órbitas circulares em torno de um núcleo central
- O elétron não pode assumir qualquer valor de energia, mas apenas determinados valores correspondentes às diversas órbitas permitidas, denominadas camada eletrônica ou nível de energia.
- Ao percorrer essas órbitas permitidas, o elétron apresenta energia constante. São os chamados estados estacionários.
- Ao saltar de uma órbita para a outra, o elétron emite ou absorve uma quantidade bem definida de energia, chamada quantum. Esses saltos entre órbitas foram denominados transições eletrônicas ou saltos quânticos.
Como ocorre o processo de absorção e emissão de energia segundo o modelo atômico de Bohr?
Durante o processo de absorção de energia, um fóton (com a qtde de energia necessária - quantum) faz o elétron saltar de uma órbita inferior (mais próxima do núcleo) para uma órbita superior (mais distante do núcleo) - processo de excitação do elétron. // endotérmico.
Durante o processo de emissão de energia, o eletrón emitirá um fóton (com a mesma qtade de energia que o excitou para uma camada superior - quantum) e retornará para a sua camada eletrônica de origem // exotérmico.
