Prova de química

PROVA DE QUÍMICA

- Qual a importância de se conhecer a estrutura atômica? Existe uma inter-relação entre a estrutura atômica e as propriedades da matéria e, portanto, a sua utilização na indústria.

- O átomo de Dalton: toda matéria é composta por partículas essenciais, os átomos; os átomos são permanentes e indivisíveis, não podendo ser criados ou destruídos (fissão nuclear e partículas subatômicas); todos os átomos de um mesmo elemento são idênticos em todos os aspectos (existem isótopos); as transformações químicas consistem em coma combinação, separação e rearranjo dos átomos (Lei da Conservação das Massas); os compostos químicos são formados de átomos de dois ou mais elementos em uma razão física (Lei da Composição Definida).

- Átomo era formado por partículas ainda menores: Tubos de Crookes. Em um tubo foram colocados um eletrodo negativo (cátodo) e um eletrodo positivo (ânodo) ligados a uma fonte de alta voltagem. À pressões próximas à atmosférica, nada parece acontecer, mas quando uma bomba de vácuo é conectada ao tubo e com a saída do gás, ou seja, com menor pressão, o gás residual começa a emitir uma incandescência a partir do cátodo em direção ao ânodo. Pensou-se que se tratava de um raio, semelhante ao raio de luz e foi denominado raio catódico.

- A carga do raio catódico: Thomson mostrou que as partículas que compõem o raio catódico são carregadas negativamente. Ao aplicar um campo elétrico no tubo de Crookes, percebeu-se que os raios catódicos eram desviados em direção ao polo positivo e, portanto, partículas dos raios catódicos eram carregadas negativamente, os elétrons.

- Determinação da magnitude da carga negativa do elétron através do experimento de Millikan: gotas de óleo são vaporizadas entre duas placas metálicas carregadas opostamente e observou que tais partículas caíam pelo ar devido à gravidade. Ele irradiou o espaço entre as placas com raios x, que se chocavam com as moléculas do ar, refletiam elétrons de tais moléculas e alguns destes elétrons eram capturados pelas gotículas e óleo. Ajustando a carga elétrica nas placas, ele poderia parar a queda de uma gota de óleo (força elétrica = força peso).

- O átomo de Thomson: um átomo era uma esfera carregada positivamente na qual os elétrons estavam incrustados (“pudim de passas”).

- O átomo de Rutherford: partículas alfa emitidas a partir de uma fonte radioativa dentro de um bloco de chumbo eram lançadas através de uma fina lâmina de ouro e um anteparo circular recoberto de um material que, quando entrava em contato com as partículas produzia luz. A maioria das partículas alfa atravessa a lâmina de ouro sem sofrer deflexão (átomo consistia em um grande espaço praticamente vazio com carga negativa difusa); poucas partículas se desviavam (eram repelidas ao passarem perto do núcleo); muito poucas partículas eram rebatidas e voltavam na direção oposta à que haviam sido enviadas (átomo possuía um pequeno núcleo que concentrava toda a massa do átomo).

- Por que o elétron não poderia estar em repouso ou se movimentando em órbitas? Segundo a física clássica, se o elétron estivesse em repouso, segundo a física clássica, já atração eletrostática elétron provocaria a movimentação do elétron em direção ao núcleo e o átomo entraria em colapso quase que instantaneamente. No caso do elétron orbitando em torno do núcleo, o elétron estaria experimentando uma aceleração e deveria emitir uma energia continuamente, segundo a física clássica. Dessa forma, o raio da órbita do elétron seria alterado e este cairia em espiral em direção ao núcleo, levando ao colapso do átomo. Conclui-se que é errôneo o uso da física clássica para tratar partículas em escala atômica.

Bohr: se baseou no espectro de emissão do hidrogênio. Órbitas com energia quantizada. Elétron ao longo de uma órbita não irradia energia (energia constante). A energia só é irradiada quando ele salta de uma órbita para outra (aparece uma linha de emissão).

Calculou o raio para diversas órbitas do hidrogênio.

Alguns questionamentos: porque o elétron só emite energia quando passa de uma órbita para outra?

Deficiências: só explicava o espectro de emissão do átomo de hidrogênio (hélio, o modelo já não explicava). Dizia que existia uma órbita do elétron em torno do núcleo. Não considerava o comportamento ondulatório do elétron.