1. O documento descreve a origem e evolução da teoria atômica, desde as ideias pré-socráticas até os modelos atômicos modernos. Inclui a descoberta do elétron, próton e nêutron e seus papéis no núcleo atômico. 2. Apresenta os modelos atômicos de Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr e os orbitais atômicos da mecânica quântica. 3. Detalha experiências cruciais como as de Crookes, Thomson, Millikan e Rutherford que

1. MODELOS ATÔMICOS
QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL

2. ORIGEM DA TEORIA ATÔMICA
 A Origem da Teoria Atômica
- Tales (água), Anaxímenes (ar), Heráclito (fogo) e
Aristoteles : composição da matéria;
- Leucipo: Idéia de átomo;
- Demócrito (460-370 a.C.): usou a palavra “átomo” para
designar a partícula indivisível da matéria;
- Platão 9428-348 a. C. ) e Aristóteles (384-322 a.C.):
opuseram-se a ideia da existência do átomo;

3. Leis Ponderais
 Lavoisier: Lei da conservação de massa
 Proust: Lei das proporções fixas
 Dalton: Lei das proporções múltiplas

4. Modelo Atômico de Dalton
 Lei de Dalton ou lei das proporções múltiplas:
Quando massas iguais de uma mesma substância
simples A, combinam-se com massas diferentes de uma
mesma substancia simples B, formando compostos
diferentes, as massas diferentes de B formam entre si
uma proporção de números inteiros e pequenos.
C(s) + ½ O2(g)  CO(g)
12g 16g 28g
C(s) + O2(g)  CO2(g)
12g 32g 44g
𝟏𝟔
𝟑𝟐
=
𝟏
𝟐

5. Modelo Atômico de Dalton
 O modelo atômico de Dalton (1803)
- 1) Toda matéria é constituída de átomos, indivisíveis e
indestrutíveis;
- 2) Os átomos de um mesmo elemento químico são
idênticos em massa e em todas as outras propriedades.
- 3) Os compostos se formam pela combinação de duas ou
mais espécies diferentes de átomos. Esta combinação
ocorre na razão de números inteiros e pequenos.
- 4) Os átomos são as unidades das transformações
químicas. Uma reação química envolve apenas combinação,
separação e rearranjo de átomos.

6. Modelo Atômico de Dalton
 O modelo atômico de Dalton: bola de bilhar.
 O átomo seria uma esfera maciça, indivisível e
neutra.

7. Experimentos nas Ampolas de Crooks
 Os Experimentos nas Ampolas de Crookes
 Físico inglês Willian Crooks (1832-1919)
 Ampolas de Crookes: gases sob baixissima pressão,
cerca de 0,01 atm; diferença de potencial da ordem de
20.000 V.

8.  1887: Thonson fez uma série de experimentos
usando as ampolas de crookes;
 Os raios catódicos possuem as seguintes
propriedades principais:
1) Possuem massa
Experimentos nas Ampolas de Crooks

9.  2) Propagam-se em linha reta.
Experimentos nas Ampolas de Crooks

10. Experimentos nas Ampolas de Crooks
 3) Possuem carga elétrica negativa (pra qualquer
gás)

11. O Modelo atômico de Thomson
 O modelo Atômico de Thomson
- Em 1897 Thomson calculou a razão entre a carga e
a massa da partícula do raio catódico.

12. O Modelo atômico de Thomson
 O desvio dos raios catódicos depende dos campos
magnético e elétrico aplicados.
 O desvio também depende da proporção carga-massa
do elétron.
 Em 1897, Thomson determinou que a proporção carga –
massa de um elétron.
𝑒
𝑚
= 1,76 . 1011
𝐶. 𝑘𝑔−1
= 1,76 . 108
𝐶. 𝑔−1
Objetivo: encontrar a carga do elétron para determinar sua
massa.
Thomson chamou os raios catódicos de elétrons.

13.  “ pudim de passas”: o átomo seria uma esfera
maciça, homogênea e positiva com elétrons
encravados nela.
O Modelo atômico de Thomson

14. Experimento de Millikan
 A descoberta da Carga e da Massa de um Elétron
(1908)
Cada gota
tinha um
valor
diferente
Eram
múltiplos da
carga
elementar

15. Experimento de Millikan
 A descoberta da Carga e da Massa de um Elétron
(1908)
 Millikan determinou que a carga n életron é 1,60 x 𝟏𝟎−𝟏𝟗 𝑪
 Conhcendo a proporção carga-massa, 1,76 x 𝟏𝟎 𝟖 𝑪/𝐠 ,
Millikan calculou a massa do elétron: 9,10 x 𝟏𝟎−𝟐𝟖 𝒈
 Massa do elétron é 9,10939 x 𝟏𝟎−𝟐𝟖 𝒈

16. A Descoberta do Próton
 A descoberta do Próton
- 1886, o físico alemão Eugen Goldstein (1850-1930)
descobriu os raios canais ou raios anódicos.

17. A Descoberta do Próton
 A descoberta do Próton

18. A Descoberta do Próton
 A descoberta do Próton

19. A Descoberta do Próton
 A descoberta do Próton
 Se o gás residual é o hidrogênio, os raios canais são
constituídos pelos íons gasosos 𝐻+
resultantes da
colisão de elétrons (raios catódicos) com as
moléculas de H2 do gás residual.

20. A Descoberta do Próton
 A descoberta do Próton
 Características dos raios canais:
1) Possuem carga positiva.
2) A razão entre a carga e a massa dessas partículas
depende do gás presente no tubo. Quando se utilizava
o gás hidrogênio determinava-se que a massa dessa
partícula era 1836 vezes maior que a massa de um
elétron.

21. A Descoberta do Próton
 A descoberta do Próton
3) Essas partículas possuem uma intensidade de
carga igual à de um elétron, porem de sinal oposto.
- Ernest Rutherford denominou os raios canais de
“prótons”) ( palavra grega que significa o “primário”)
- Massa de um próton é 1,672623. 10−24
𝑔

22. Modelo Atômico de Rutherford
 O Modelo Atômico de Rutherford

23. Modelo Atômico de Rutherford
 Rutherford juntamente com Hans Geiger e Ernest Marsden

24. Modelo Atômico de Rutherford
 O Modelo Atômico de Rutherford

25. Modelo Atômico de Rutherford
 Modelo Atômico de Rutherford (1910)
- O átomo contém imensos espaços vazios;
- No centro do átomo existe um núcleo muito pequeno e
denso;
- O núcleo do átomo possui uma carga positiva;
- Para equilibrar a carga positiva existem elétrons ao redor
do núcleo na região denominada de eletrosfera.
- O raio do núcleo é cerca de 10.000 a 100.000 vezes
menor que o raio do átomo;

26. Modelo Atômico de Rutherford
 O Modelo Atômico de Rutherford (1910)
 Modelo atômico do sistema solar ou sistema
planetário;

27. Descoberta do Nêutron
 Se o núcleo atômico é formado por partículas
positivas, por que essas partículas não se repelem e
o núcleo não desmorona?
 Se as partículas são de cargas opostas, por que
elas não se atraem?
 Mas como os elétrons ficam em movimento ao redor
do núcleo sem que os átomos entrem em colapso?

28. Descoberta do Nêutron
 Estas questões foram respondidas em 1932 por
James Chadwick. Ele observou que o núcleo do
berílio (Be) radioativo emitia partículas sem carga
elétrica e com massa igual à dos prótons (+).
Chamou esta partícula de nêutrons. Surgia então, a
terceira partícula subatômica.

29. Modelo de Rutherford-Bohr
 Postulados de Bohr (mecânica Quântica):
1. os elétrons se movem ao redor do núcleo em um número
limitado de órbitas bem definidas, que são denominadas órbitas
estacionárias;
2. movendo-se em uma órbita estacionária, o elétron não emite
nem absorve energia;
3. ao saltar de uma órbita estacionária para outra, o elétron
emite ou absorve uma quantidade bem definida de energia,
chamada quantum de energia (em latim, o plural de quantum é
quanta).

30. Modelo de Rutherford-Bohr
E = h.f

31. Modelo de Rutherford-Bohr
 Estados estacionários ou níveis de energia

32. Modelo Atômico de Sommerfeld
 O físico alemão Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld, em 1915,
estudando os espectros de emissão de átomos mais complexos que
o hidrogênio, admitiu que em cada camada eletrônica (n) havia 1
órbita circular e (n-1) órbitas elípticas com diferentes
excentricidades.

33. O Modelo dos Orbitais Atômicos
 Princípio da Dualidade Onda-partícula (Louis de Broglie):
anunciou que os elétrons apresentavam características tanto
de partículas como de ondas.
λ =
ℎ
𝑚.𝑣

34. O Modelo dos Orbitais Atômicos
 Princípio da Incerteza (Werner Heisenberg):
“É impossível determinar, ao mesmo tempo, a posição de uma
partícula e sua velocidade”.
 Equação de Schrodinger: Os elétrons estão em orbitais.

36. NÚMEROS QUÂNTICOS
Números Quânticos
As teorias da MECÂNICA QUÂNTICA, definidas por Planck, De Broglie, Schrödinger
e Heisemberg, dentre outras, auxiliaram na identificação dos elétrons.
Os NÚMEROS QUANTICOS são os modelos que nos auxiliam na localização
e identificação da posição do elétron na orbita de um átomo.
1. Números Quânticos Principal (n);
2. Números Quânticos Secundário (l);
3. Números Quânticos Magnético (ml);
4. Números Quânticos Spin (ms);

37.  Cientistas Stern e Gerlach
 Princípio de Exclusão de Pauli: dois elétrons só podem
compartilhar um mesmo orbital quando ambos apresentam spins
opostos.
 Princípio da Multiplicidade Máxima – Regra de Hund

38. Diagrama de Pauling
 Princípio da Construção (Aufubau)

40.  Distribuição eletrônica de íons
Para os CÁTIONS devemos distribuir os elétrons como se eles fossem
neutros e, em seguida, da última camada retirar os elétrons perdidos
Fe
2+
26
Para os ÂNIONS devemos adicionar os elétrons ganhos aos já existentes no
átomo e, em seguida distribuir o total.
S
2–
16

41. Química Geral
ISÓTOPO = são dois átomos do mesmo elemento químico com números de massa
(A) diferentes e números atômicos (Z) iguais. .
ISÓBARO = Pode acontecer de átomos de elementos diferentes, portanto de
diferentes números atômicos, possuírem igual soma de prótons e de nêutrons
(mesmo A)
1H1
1H2
1H3
18Ar40
19K40
20Ca40
ISÓTONO = Pode acontecer, ainda, que átomos de elementos químicos diferentes
possuam o mesmo número de nêutrons.
5B11
6C12
ISOELETRÔNICO = Quando as espécies apresentam o mesmo número de
elétrons.
2He; 3Li+; 4Be2+; 1H-
10Ne, 11Na+; 12Mg2+; 13Al3+
CLASSIFICAÇÕES DO ÁTOMO

42. 1. Considerando os dados a seguir, e que A
e M são isóbaros, e M e Z são isótopos,
determine os números atômicos e de
massa de cada um dos átomos.
2. Determine o número atômico e o
número de massa dos átomos A e B, que
são isóbaros e apresentam a seguinte
representação:
10+x
5xA 11+x
4x+8B