Química Básica - Estrutura - Departamento de Química ...

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Fig. 5 - Modelo atômico de Rutherford. Entretanto, Rutherford observou que somente cerca da metade da massa nuclear poderia ser justificada pelos prótons. Daí, ele sugeriu que o núcleo atômico deveria conter partículas de carga zero e massa aproximadamente igual à dos prótons. Em 1932, o cientista inglês Chadwick observou, ao bombardear berílio com partículas α, que eram emitidas partículas não carregadas eletricamente e de massa ligeiramente maior que à dos prótons. Ele as denominou de nêutrons. As propriedades das três partículas subatômicas fundamentais (elétrons, prótons e nêutrons) são mostradas Tab. 1. Tab. 1 - Algumas propriedades das partículas subatômicas fundamentais. Ao contrário do que Dalton imaginava, nem todos os átomos do mesmo elemento químico têm massas idênticas. Essas diferentes espécies de átomos são denominadas de isótopos. Trata-se de um fenômeno pelo qual a maioria dos elementos ocorre, naturalmente, como uma mistura de isótopos. As massas e as abundâncias isotópicas são determinadas, atualmente, por meio de uma técnica instrumental denominada espectrometria de massas, como se pode observar na Fig. 6. 13
Fig. 6 - Determinação isotópica do neônio por espectrometria de massa atômica. (a) Esquema básico de um espectrômetro de massa (b) Espectro de massa Todo o elemento químico é caracterizado pelo seu número atômico (Z) que determina o número de prótons presentes no núcleo dos seus átomos e, portanto, sua carga nuclear (Z ⏐e⏐). Como em um átomo neutro a carga total é zero, logo o número de elétrons deve ser igual ao número de prótons. Conseqüentemente, cada elemento compreende os átomos que têm uma distribuição (ou estrutura) eletrônica própria, a qual difere da configuração dos átomos de outros elementos químicos. Logo, a configuração eletrônica funciona como uma espécie de impressão digital dos átomos cada elemento químico. A Teoria Corpuscular da Radiação Eletromagnética De acordo com a teoria clássica da radiação (luz), a ENERGIA transportada pela radiação eletromagnética (REM) deveria ser PROPORCIONAL ao QUADRADO DAS AMPLITUDES MÁXIMAS das ondas devido aos campos elétricos e magnéticos. A teoria clássica explicava com perfeição fenômenos ópticos tais como: REFLEXÃO, REFRAÇÃO, ESPALHAMENTO, etc. Contudo, essa teoria falha quando utilizada para explicar certas interações da REM com a matéria (por exemplo, o efeito fotoelétrico e a absorção e emissão da REM por espécies atômicas e moleculares). Surgiu então a teoria corpuscular para descrever a natureza da luz, segundo a qual a REM é constituída de partículas discretas (fótons) cuja energia é dada pela equação de Max Planck, ou seja, E = hν (5) onde: ♦ h é a constante de Planck, h = 6,6256 x 10 -34 J s (no SI) ♦ ν é freqüência de radiação (s -1 = Hertz, Hz). Se a REM se propaga no vácuo, temos: E = h c/λ (6) onde “c “é a velocidade da REM no vácuo e “λ” é o comprimento de onda. 14
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