CIÊNCIAS - QUÍMICA

TRABALHO 4 1º Bimestre

Marcos Aurélio

9º ano

Nota (valor máximo: 1,0 ponto na avaliação

P2) Aluno(a):____________________________________

N°:_______x NN Data:___ /___/___

MODELO ATÔMICO ORBITAL

1. Uma vez que os elétrons segundo o modo atômico atual

apresentam um comportamento dualístico, no qual algumas de suas propriedades são melhores descritas em termos de ondas (como a luz) e outras como partículas dotadas de massa, se faz necessário o entendimento de alguns conceitos sobre a física das ondas. Sobre as ondas assinale (V) para verdadeiro ou (F) para falso nas seguintes afirmativas:

(__) Onda é toda perturbação que propaga energia sem deslocar

matéria. Um pulso é uma perturbação que se propaga no meio físico, a onda constitui o movimento do pulso.

(__) Um trem de ondas constitui um conjunto de pulsos.

(__) A elevação superior de uma onda é denominada de pico ou crista

da onda e a elevação inferior é denominada de vale ou depressão da onda.

(__) As grandezas físicas que caracterizam uma onda são

denominadas de elementos de onda e são eles: o comprimento de onda (λ), a amplitude de onda (A), o período de oscilação da onda (T), a frequência de oscilação da onda (f), a velocidade de propagação da onda (v). (__) O comprimento de onda (λ) constitui a distância entre duas

cristas ou dois vales consecutivos, sendo expresso no sistema internacional de unidades em metros (m).

(__) A amplitude de onda (A) constitui a distância vertical entre a

linha média e a extremidade de uma crista ou de um vale, sendo expresso no sistema internacional de unidades em metros (m).

(__) O período de oscilação de uma onda (T) constitui o intervalo de

tempo para que se complete uma oscilação, sendo expresso no sistema internacional de unidades em segundos (s).

(__) A frequência de oscilação de uma onda (f) constitui o número e

oscilações que ocorre num dado intervalo de tempo, sendo expresso no sistema internacional de unidades em hertz (Hz). Uma frequência igual a um hertz corresponde a uma oscilação por segundo.

(__) A frequência de oscilação de uma onda (f) é inversamente

proporcional ao período de oscilação da onda (T), pois, uma onda que leva muito tempo para oscilar, oscila poucas vezes por segundo. Deste modo temos que:

(__) A velocidade de propagação (v) de uma onda expressa a

relação entre o espaço percorrido pela onda (∆S) e o intervalo de tempo (∆t) no qual se processa esse deslocamento. A velocidade de propagação da onda pode ser calculada pelas seguintes equações: então:

ou: então:

(__) As ondas eletromagnéticas são ondas associadas a vibração

simultânea de um campo elétrico e de um campo magnético, cujos planos de vibração são perpendiculares entre si (ângulo de 90°), como exemplos temos a luz visível, a radiação infravermelha, a radiação ultravioleta, a radiação X, a radiação gama, a radiação cósmica, as onda de TV e de Rádio, a radiação de micro-ondas, etc.

2. Sobre os modelo atômico orbital assinale (V) para

verdadeiro ou (F) para falso nas seguintes afirmativas:

(__) O modelo atômico orbital é baseado no estudo da Mecânica

Quântica. Nesse modelo atômico os elétrons são identificados a partir de seu “conteúdo energético” e não por sua posição na eletrosfera. O ferramental matemático empregado para obter as equações que descrevem o estado energético do elétron é de extrema complexidade.

(__) As bases do modelo atômico orbital estão assentadas sobre

conceitos, princípios teóricos e complexas equações que estão associadas a mecânica quântica, tais como: a equação de Max Planck, o princípio da dualidade onda –partícula para o elétron de De Broglie, o princípio da incerteza de Heinsenberg e a equação de Schrödinger.

(__) Em 1900 o físico alemão Max Planck (1858-1947) assumiu que a

energia era liberada de modo discreto, e não contínuo, ou seja, a energia era emitida na forma de pacotes unitários de energia proporcionais à frequência da radiação. O conjunto dos pacotes unitários de energia ele denominou quanta, plural da palavra latina quantum. O pacote unitário e energia (quantum) de uma radiação eletromagnética como a luz foi denominado posteriormente de fóton. Max Planck propôs uma equação que permite calcular a energia (E) associada a uma onda

f=𝑛° 𝑑𝑒 𝑜𝑠𝑐𝑖𝑙𝑎çõ𝑒𝑠

𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜

f=1

𝑇

𝑣 =∆𝑆

∆𝑡 sendo:

∆𝑺=𝝀

∆𝒕=𝑻

𝑣 =𝜆

𝑇

sendo: f=𝟏

𝑻 𝑣 = 𝜆. 𝑓

eletromagnética, relacionando-a com a frequência de oscilação da onda (f), tal equação esta transcrita abaixo:

(__) Em 1923 o físico francês De Broglie (1892-1987) propõe que o

elétron apresenta um comportamento dual, ou seja, algumas de suas propriedades são melhores descritas em termos de ondas (como a luz) e outras como partículas dotadas de massa. A partir de então, o comportamento do elétron passou a ser estudado pela mecânica Ondulatória, que afirma: “A todo elétron em movimento está associada uma onda característica.” (Princípio da Dualidade ou De Broglie). De Broglie combinando as equações de Albert Einstein e de Max Planck para calcular a energia associada a um elétron produziu uma equação que relaciona o comprimento de onda (λ) com a massa (m) e a velocidade do elétron (v).

(__) De Broglie propõe que o elétron apresenta um comportamento

dual, ou seja, algumas de suas propriedades são melhores descritas em termos de ondas (como a luz) e outras como partículas dotadas de massa. Assim sendo, a todo elétron em movimento está associada uma onda característica, cujo comprimento de onda pode ser determinado pela equação supracitada e cuja dedução se encontra abaixo detalhada:

(__) Em 1926 o físico alemão Heisenberg (1901-1976) afirma que

quanto maior for a precisão na medida da posição de um elétron, menor será a precisão de medida de sua velocidade e vice-versa. O elétron é tão pequeno que se tentássemos determinar sua posição ou velocidade, os próprios instrumentos de medição iriam alterar essas determinações, ou seja, não é possível calcular a posição e a velocidade de um elétron, num mesmo instante. (Princípio da Incerteza ou de Heisenberg). Deste modo, no modelo atômico orbital se trabalha com o conceito de probabilidade e não de exatidão sobre a determinação da posição do elétron na eletrosfera de um dado átomo.

(__) Em 1926 o físico austríaco Erwin Schrödinger (1887-1961)

propõe uma equação denominada função de onda, a qual apresenta três números quânticos ( números quânticos principal, secundário e magnético), o que permite descrever o elétron em termos de: probabilidade de localização; propriedades espaciais dos elétrons nos átomos. Uma extensão dessa teoria demonstra que para definir complemente um elétron é necessário também um quarto número quântico (número quântico spin).

3. Sobre os números quânticos assinale (V) para verdadeiro

e (F) para falso:

(__) Os números quânticos constituem um conjunto de números que

integram a equação da função de onda que define o estado de energia de um dado elétron, são eles:

(__) Os níveis de energia ou camadas eletrônicas são indicados pelo

número quântico principal (n) sendo eles:

(__) Os subníveis de energia ou subcamadas eletrônicas são

indicados pelo número quântico secundário ( ) sendo eles:

(__) O orbital constitui a região do espaço onde é máxima a

probabilidade de encontrar o elétron. Para minimizar a repulsão eletrostática existente entre dois elétrons contidos num orbital, esses apresentam sentidos de rotação opostos, o que gera um campo magnético de atração. Cada Orbital comporta no máximo dois elétrons com sentidos de rotação opostos.

(__) Os orbitais podem assumir diferentes geometrias, por exemplo:

fE .

PLANCK DE CONSTANTE

.10.63,6 34 sJ

vm.

mvmvmC

CmC

fmCfEmCE

vC

CffC

EE

2

22

n

m

S

2

1 - S

2

1 S