Curso de Química para ENEM 2016

Aula 00
Química p/ ENEM 2016
Professor: Wagner Bertolini
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QUÍMICA PARA O ENEM 2016
TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS
Prof. Wagner Bertolini Aula 00
Prof. Wagner Bertolini www.estrategiaconcursos.com.br 1
SUMÁRIO PÁGINA
1. Apresentação do curso e do professor 01
2. Edital e cronograma do curso 04
3. Raio-x do ENEM 11
4. Modelos Atômicos 13
5. Questões 28
1. APRESENTAÇÃO
Seja bem-vindo a este curso de QUÍMICA, desenvolvido para permitir
uma preparação completa para a prova do EXAME NACIONAL DO
ENSINO MÉDIO (ENEM) de 2016. Nosso material consistirá de:
- curso completo de QUÍMICA em vídeo, formado por mais MUITAS
horas (por volta de 30 horas) de aulas onde eu explicarei todos os
tópicos exigidos no edital do ENEM e resolverei exercícios para você
entender como cada assunto é cobrado na prova. Serão questões do
ENEM e de outras bancas (quando tivermos poucas questões do
ENEM).
- curso escrito completo (em PDF), formado por 30 aulas onde
também explico todo o conteúdo teórico do último edital, além de
apresentar várias questões resolvidas, em especial aquelas exigidas
nas provas do ENEM;
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- fórum de dúvidas, onde você pode entrar em contato direto comigo
quando julgar necessário.
Vale dizer que este curso é concebido para ser o seu único material
de estudos, isto é, você não precisará adquirir livros ou outros
materiais para cobrir os temas de QUÍMICA.
A ideia é que você consiga economizar bastante tempo, pois
abordaremos todos os tópicos exigidos no edital do ENEM e nada além
disso, e você poderá estudar conforme a sua disponibilidade de tempo,
em qualquer ambiente onde você tenha acesso a um computador,
tablet ou celular, e evitará a perda de tempo gerada pelo trânsito
das grandes cidades. Isso é importante para todos os candidatos, mas
é especialmente relevante para aqueles que trabalham e
estudam.
Já faz tempo que você não estuda QUÍMICA do ensino médio?
Não tem problema, este curso também atenderá às suas expectativas
plenamente. Isto porque você adquirirá um material bastante
completo, onde poderá trabalhar cada assunto em vídeos e também
em aulas escritas.
Conseguirá resolver uma grande quantidade de exercícios, sempre
podendo consultar as minhas resoluções e tirar dúvidas através do
fórum. Assim, é plenamente possível que, mesmo tendo
dificuldade em QUÍMICA e estando há algum tempo sem
estudar esses temas, você consiga um ótimo desempenho no
ENEM 2016.
O fato de o curso ser formado por vídeos e PDFs tem mais uma
vantagem: isto permite que você vá alternando entre essas duas
formas de estudo, tornando um pouco mais agradável essa dura
jornada de preparação. Quando você estiver cansado de ler, mas
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ainda quiser continuar estudando, é simples: assista algumas aulas em
vídeo! Ou resolva uma bateria de questões!
Estrutura das aulas
Antes de começarmos o conteúdo propriamente dito desta aula 00, que
versará sobre um tema interessantíssimo, vamos apresentar para você
a estrutura das nossas aulas.
As nossas aulas serão compostas da seguinte forma:
Teoria completa sobre o tema que ela se presta a explicar,
recheada de exemplos em forma de exercícios para já ir deixando você
familiarizado com a forma com que o assunto é cobrado na prova do
ENEM.
Lista de questões sem os comentários para que você já teste
seus conhecimentos.
Lista das questões com os comentários e/ou gabaritos.
Apresentação do Professor
Permitam que eu faça uma breve apresentação de minha vida
profissional/acadêmica.
- Aprovado no concurso para Perito Criminal da PCSP, 2013.
-graduado pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas pela USP-RP, em
1990;
- Mestre em síntese de complexos bioinorgânicos de Rutênio, com
liberação de óxido nítrico, pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas
USP-RP;
- Doutor em farmacotécnica, estudando o efeito de promotores de
absorção cutânea visando a terapia fotodinâmica para o câncer de pele,
Faculdade de Ciências Farmacêuticas pela USP-RP;
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- Especialista em espectrometria de massas, pela Faculdade de
Química, USP-RP;
- professor de Química em ensino Médio e pré-vestibulares (Anglo,
Objetivo, COC) desde 1992.
- professor de Química (Orgânica, Geral, Analítica, Físico-Química e
Inorgânica) em cursos de graduação;
- Professor de Química Farmacêutica, em curso de graduação em
Farmácia;
- Professor de Pós-Graduação em Biotecnologia (controle de produtos
e processos biotecnológicos);
- Analista Químico em indústria farmacêutica, AKZO do Brasil, em São
Paulo-SP.
- Consultor de pesquisa entre empresa-Universidade, em Ribeirão
Preto, onde resido atualmente.
- Professor de Concursos Públicos pelo site Estratégia Concursos, onde
estou há alguns anos e tive a honra de ser convidado a coordenar este
curso para o ENEM junto com meu amigo Vinícius Silva.
Coloco à disposição meu email para eventuais dúvidas,
questionamentos, etc. Será um prazer atende-lo e conhecer mais um
futuro aprovado no ENEM.
2. EDITAL E CRONOGRAMA DO CURSO
Inicialmente, transcrevo abaixo o conteúdo programático previsto no
edital do ENEM 2015, que servirá de base para a nossa preparação
para o ENEM 2016:
Transformações químicas Evidências de transformações químicas.
Interpretando transformações químicas. Sistemas gasosos: Lei dos
gases. Equação geral dos gases ideais, Princípio de Avogadro, conceito
de molécula; massa molar, volume molar dos gases. Teoria cinética
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dos gases. Misturas gasosas. Modelo corpuscular da matéria. Modelo
atômico de Dalton. Natureza elétrica da matéria: Modelo Atômico de
Thomson, Rutherford, Rutherford-Bohr. Átomos e sua estrutura.
Número atômico, número de massa, isótopos, massa atômica.
Elementos químicos e Tabela Periódica. Reações químicas.
Fórmulas químicas.
Balanceamento de equações químicas. Aspectos quantitativos das
transformações químicas. Leis ponderais das reações químicas.
Determinação de fórmulas químicas. Grandezas químicas: massa,
volume, mol, massa molar, constante de Avogadro. Cálculos
estequiométricos.
is, suas propriedades e usos Propriedades de materiais.
Estados físicos de materiais. Mudanças de estado. Misturas: tipos e
métodos de separação. Substâncias químicas: classificação e
características gerais. Metais e ligas metálicas. Ferro, cobre e alumínio.
Ligações metálicas. Substâncias iônicas: características e
propriedades. Substâncias iônicas do grupo: cloreto, carbonato, nitrato
e sulfato. Ligação iônica. Substâncias moleculares: características e
propriedades. Substâncias moleculares: H2, O2, N2, Cl2, NH3, H2O,
HCl, CH4. Ligação covalente. Polaridade de moléculas. Forças
intermoleculares. Relação entre estruturas, propriedade e aplicação
das substâncias.
Ocorrência e importância na vida animal e vegetal. Ligação,
estrutura e propriedades. Sistemas em solução aquosa: soluções
verdadeiras, soluções coloidais e suspensões. Solubilidade.
Concentração das soluções. Aspectos qualitativos das propriedades
coligativas das soluções. Ácidos, bases, sais e óxidos: definição,
classificação, propriedades, formulação e nomenclatura. Conceitos de
ácidos e bases. Principais propriedades dos ácidos e bases:
indicadores, condutibilidade elétrica, reação com metais, reação de
neutralização.
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Transformações químicas e
energia calorífica. Calor de reação. Entalpia. Equações termoquímicas.
Lei de Hess. Transformações químicas e energia elétrica. Reação de
oxirredução. Potenciais padrão de redução. Pilha. Eletrólise. Leis de
Faraday. Transformações nucleares. Conceitos fundamentais da
radioatividade. Reações de fissão e fusão nuclear. Desintegração
radioativa e radioisótopos.
Transformações químicas e
velocidade. Velocidade de reação. Energia de ativação. Fatores que
alteram a velocidade de reação: concentração, pressão, temperatura e
catalisador.
Caracterização do sistema em
equilíbrio. Constante de equilíbrio. Produto iônico da água, equilíbrio
ácido-base e pH. Solubilidade dos sais e hidrólise. Fatores que alteram
o sistema em equilíbrio. Aplicação da velocidade e do equilíbrio químico
no cotidiano.
Características gerais dos compostos
orgânicos. Principais funções orgânicas. Estrutura e propriedades de
hidrocarbonetos. Estrutura e propriedades de compostos orgânicos
oxigenados. Fermentação. Estrutura e propriedades de compostos
orgânicos nitrogenados. Macromoléculas naturais e sintéticas. Noções
básicas sobre polímeros. Amido, glicogênio e celulose. Borracha natural
e sintética. Polietileno, poliestireno, PVC, teflon, náilon. Óleos e
gorduras, sabões e detergentes sintéticos. Proteínas e enzimas.
ambiente Química no cotidiano. Química na agricultura e na saúde.
Química nos alimentos. Química e ambiente. Aspectos científico-
tecnológicos, socioeconômicos e ambientais associados à obtenção ou
produção de substâncias químicas. Indústria química: obtenção e
utilização do cloro, hidróxido de sódio, ácido sulfúrico, amônia e ácido
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nítrico. Mineração e metalurgia. Poluição e tratamento de água.
Poluição atmosférica. Contaminação e proteção do ambiente.
Petróleo, gás natural e carvão.
Madeira e hulha. Biomassa. Biocombustíveis. Impactos ambientais de
combustíveis fósseis. Energia nuclear. Lixo atômico. Vantagens e
desvantagens do uso de energia nuclear.
Tomei a liberdade de agrupar/desagrupar assuntos por questões
pedagógicas. Julgo melhor ver o assunto de uma forma completa,
associada ao momento de estudo. Por exemplo: quando estudar
radiatividade já veremos os riscos ambientais, usos na Medicina, etc.
Julgo que, assim, formamos uma ideia geral do assunto.
Ao longo dessa preparação vamos cobrir à risca todos os tópicos
listados acima, em vídeos e em PDF. Cabe citar que, caso o edital do
ENEM 2016 apresente novos assuntos, eles serão rapidamente
incluídos em nosso curso. Você não precisará adquirir um novo
material, e nem complementar o nosso curso com outras fontes, ok?
Veja abaixo a programação das aulas escritas (em PDF). As aulas em
vídeo serão disponibilizadas junto com as aulas escritas, cobrindo
sempre os mesmos assuntos. Gravarei todas as aulas no decorrer de
2016. Assim, quando fatos relevantes envolvendo a Química ocorrer,
quando da gravação das aulas, teremos a possibilidade de repercuti-
los nas aulas.
CRONOGRAMA DO CURSO
Aula 00
(26/01)
Modelo corpuscular da matéria. Modelo atômico de Dalton.
Natureza elétrica da matéria: Modelo Atômico de Thomson,
Rutherford, Rutherford-Bohr.
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Aula 01
(01/02)
Átomos e sua estrutura. Número atômico, número de massa,
isótopos, massa atômica. Elementos químicos
Aula 02
(08/02)
Tabela Periódica.
Aula 03
(15/02)
Substâncias químicas: classificação e características gerais.
Substâncias iônicas: características e propriedades. Ligação
iônica.
Aula 04
(22/02)
Ligação covalente Substâncias moleculares: características e
propriedades.
Aula 05
(29/02)
Ligações metálicas. Metais e ligas metálicas. Ferro, cobre e
alumínio. Substâncias moleculares: H2, O2, N2, Cl2, NH3, H2O,
HCl, CH4.
Aula 06
(07/03)
Polaridade de moléculas. Forças intermoleculares.
Aula 07
(14/03)
Materiais, suas propriedades e usos Propriedades de
materiais. Estados físicos de materiais.
Aula 08
(21/03)
Mudanças de estado. Misturas: tipos e métodos de separação.
Aula 09
(28/03)
Ácidos, bases, sais e óxidos: definição, classificação,
propriedades, formulação e nomenclatura. Conceitos de
indicadores, condutibilidade elétrica, reação com metais,
reação de neutralização. Parte 1
Aula 10
(04/04)
Ácidos, bases, sais e óxidos: definição, classificação,
propriedades, formulação e nomenclatura. Conceitos de
indicadores, condutibilidade elétrica, reação com metais,
reação de neutralização. Relação entre estruturas,
propriedade e aplicação das substâncias. Substâncias iônicas
do grupo: cloreto, carbonato, nitrato e sulfato Parte 2.
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Aula 11
(11/04)
Sistemas em solução aquosa: soluções verdadeiras, soluções
coloidais e suspensões. Solubilidade.
Aula 12
(18/04)
Concentração das soluções. Aspectos qualitativos das
propriedades coligativas das soluções.
Aula 13
(25/04)
Transformações químicas Evidências de transformações
químicas. Interpretando transformações químicas.
Representação das transformações químicas Fórmulas
químicas. Balanceamento de equações químicas.
Aula 14
(02/05)
Aspectos quantitativos das transformações químicas. Leis
ponderais das reações químicas. Determinação de fórmulas
químicas. Grandezas químicas: massa, volume, mol, massa
molar, constante de Avogadro.
Aula 15
(09/05)
Cálculos estequiométricos.
Aula 16
(16/05)
Sistemas gasosos: Lei dos gases. Equação geral dos gases
ideais, Princípio de Avogadro, conceito de molécula; massa
molar, volume molar dos gases. Teoria cinética dos gases.
Misturas gasosas.
Aula 17
(26/05)
Transformações químicas e energia Transformações
químicas e energia calorífica. Calor de reação. Entalpia.
Equações termoquímicas. Lei de Hess.
Aula 18
(30/05)
Transformações químicas e energia elétrica. Reação de
oxirredução. Potenciais padrão de redução. Pilha. Eletrólise.
Leis de Faraday.
Aula 19
(06/06)
Transformações nucleares. Conceitos fundamentais da
radioatividade. Reações de fissão e fusão nuclear.
Desintegração radioativa e radioisótopos. Energia nuclear.
Lixo atômico. Vantagens e desvantagens do uso de energia
nuclear Fermentação.
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Aula 20
(13/06)
Dinâmica das transformações químicas Transformações
químicas e velocidade. Velocidade de reação. Energia de
ativação. Fatores que alteram a velocidade de reação:
concentração, pressão, temperatura e catalisador.
Aula 21
(20/06)
Transformação química e equilíbrio Caracterização do
sistema em equilíbrio. Constante de equilíbrio. Produto iônico
da água, equilíbrio ácido-base e pH. Solubilidade dos sais e
hidrólise. Fatores que alteram o sistema em equilíbrio.
Aplicação da velocidade e do equilíbrio químico no cotidiano.
Aula 22
(27/06)
Compostos de carbono Características gerais dos compostos
orgânicos.
Aula 23
(04/07)
Principais funções orgânicas. Estrutura e propriedades de
hidrocarbonetos.
Aula 24
(11/07)
Estrutura e propriedades de compostos orgânicos oxigenados.
Estrutura e propriedades de compostos orgânicos
nitrogenados.
Aula 25
(14/07)
Noções básicas sobre polímeros. Macromoléculas naturais:
Amido, glicogênio e celulose. Borracha natural e sintética.
Aula 26
(18/07)
Macromoléculas sintéticas. Polietileno, poliestireno, PVC,
teflon, náilon. Óleos e gorduras, sabões e detergentes
sintéticos. Proteínas e enzimas.
Aula 27
(21/07)
Água Ocorrência e importância na vida animal e vegetal.
Ligação, estrutura e propriedades. Poluição e tratamento de
água.
Aula 28
(25/07)
Relações da Química com as tecnologias, a sociedade e o meio
ambiente Química no cotidiano. Química na agricultura e na
saúde. Química nos alimentos. Química e ambiente. Aspectos
científico-tecnológicos, socioeconômicos e ambientais
associados à obtenção ou produção de substâncias químicas.
Indústria química: obtenção e utilização do cloro, hidróxido de
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sódio, ácido sulfúrico, amônia e ácido nítrico. Mineração e
metalurgia. Poluição atmosférica. Contaminação e proteção
do ambiente
Aula 29
(31/07)
Energias químicas no cotidiano Petróleo, gás natural e
carvão. Madeira e hulha. Biomassa. Biocombustíveis.
Impactos ambientais de combustíveis fósseis.
3. RAIO-X DO ENEM
Para preparar o nosso curso, efetuei uma extensa análise das
provas do ENEM desde a sua primeira edição, em 1998. São 18 anos
de provas analisadas para que o nosso curso fosse moldado dando
maior ênfase àqueles assuntos que costumam ser mais cobrados.
Também nos preocupamos em entender a maneira como cada assunto
é exigido.
Veja no gráfico abaixo uma noção rápida dos pontos mais cobrados nas
questões que analisei:
QUESTÕES DE QUÍMICA NO ENEM DE 1998 A 2015
Percebemos por esse gráfico que grande parte das questões estão
relacionadas ao assunto Físico-Química e Química Geral.
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Os valores que aparecem nas barras se referem ao número de questões
de cada assunto.
Portanto, devemos redobrar a atenção quando estivermos estudando
vão focar e dificilmente vão errar e você não pode ficar para trás!
No entanto, não podemos esquecer os demais pontos do edital. Por
menos cobrados que sejam, o diferencial numa prova como essa,
decidida por diferenças pequenas entre os vestibulandos, pode acabar
Dessa forma, abordaremos nesse curso todo o conteúdo
necessário para que você tenha um excelente desempenho na prova
do ENEM de QUÍMICA.
Para que você tenha uma ideia, dentre cada assunto também fiz um
banca gosta de pedir.
Veja abaixo um exemplo disto. E isto serve para mostrar a você que
nossa equipe está muito afiada, conhecedora do concurso e que
produziremos um curso especial.
Veja que esmiuçamos todas as provas para poder trazer a você um
curso diferenciado. E que será a garantia de sua aprovação, caso se
dedique com afinco e determinação.
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4. MODELO CORPUSCULAR DA MATÉRIA. MODELO ATÔMICO DE
DALTON. NATUREZA ELÉTRICA DA MATÉRIA: MODELO
ATÔMICO DE THOMSON, RUTHERFORD, RUTHERFORD-BOHR
Antes de iniciarmos a teoria da aula gostaria de dar uma dica: as
provas gostam de trazer informações acerca das características
principais de cada modelo atômico proposto. Por isto, é importante que
você mentalize os seguintes aspectos:
- Qual a ideia central de cada modelo;
- O que cada modelo acrescentou ao anterior;
- Como se deu a evolução de cada modelo atômico.
Portanto, ao final da aula vou colocar um quadro comparativo.
Esse assunto é pouco frequente nas provas, porém, fundamental para
o entendimento de muitos assuntos da Química, pois, iremos trabalhar
são pecinhas do jogo LEGO e as substâncias que estudaremos são o
resultado de como estas pecinhas foram agrupadas.
Modelo corpuscular da matéria
Em 1808, John Dalton a partir da ideia filosófica de átomo estabelecida
por Leucipo e Demócrito, realizou experimentos fundamentados nas
Leis Ponderais, propôs uma Teoria Atômica, também conhecida como
modelo da bola de bilhar, a qual expressa, de um modo geral, o
seguinte:
- O átomo é constituído de partículas esféricas, maciças, indestrutíveis
e indivisíveis.
- A combinação de átomos de elementos diferentes, numa proporção
de números inteiros, origina substâncias químicas diferentes.
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- Numa transformação química, os átomos não são criados nem
destruídos: são simplesmente rearranjados, originando novas
substâncias químicas.
- Elementos químicos diferentes apresentam átomos com massas,
formas e tamanhos diferentes.
- Um conjunto de átomos com as mesmas massas, formas e tamanhos
apresenta as mesmas propriedades e constitui um elemento químico.
- Na época de Dalton haviam sido isolados apenas 36 elementos
químicos e ainda se utilizavam símbolos vindos da alquimia para
representar tais elementos. O próprio Dalton foi autor de uma destas
simbologias.
Este modelo não explicava vários fenômenos observados pelas
substâncias, mas, mesmo assim, ficou válido por quase 100 anos,
quando foi substituído pelo modelo de Thomson.
Modelo atômico de Thomson: natureza elétrica da matéria e
existência
Já na Grécia antiga, os humanos já tinham percebido a propriedade de
certos materiais de atrair outros. Uma explicação razoável para esse
fenômeno é que toda matéria, no estado normal, contém partículas
elétricas que se neutralizam mutuamente; quando ocorre atrito,
algumas dessas partículas tendem a migrar de um corpo para outro,
tornando-os eletrizados. O estudo de descargas elétricas em gases
(raios em uma tempestade, por exemplo) também contribuiu para o
melhor entendimento da estrutura atômica.
formados por pequenas partículas denominadas elétrons. Por
convenção*, a carga dessas partículas foi definida com negativa.
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* convenção: sabe o que isto quer dizer? Que se escolheu este sinal
e ponto final. Como, também, poderia ser escolhido outro sinal como
sendo positivo e em nada alteraria a carga da partícula.
Surgiu assim, pela primeira vez, uma ideia que contrariava a hipótese
de Dalton. Observando o comportamento do gás após perder elétrons,
observou-se que este apresentava carga positiva. Imaginou-se então
a existência de uma segunda partícula subatômica de carga oposta.
Bem vejamos então o que rola até aqui:
- o átomo tinha, então, partículas menores na sua formação (chamada
de subatômica: os elétrons. Portanto, o átomo já não pode ser
considerado a menor partícula da matéria. Porém, o átomo é a menor
estrutura organizada de qualquer material);
- o próton, como conhecemos, ainda não havia sido descoberto e nem
recebera este nome. Thomson supôs que o átomo teria uma massa
contínua de caráter elétrico oposto ao do elétron (este sim, descoberto
e nominado).
Com isso, Thomson propôs um novo modelo atômico, que explicasse
os novos fenômenos observados. Ele imaginou que o átomo seria
de carga.
O modelo atômico de Thomson explicava satisfatoriamente os
seguintes fenômenos:
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- eletrização por atrito, entendendo-se que o atrito separava cargas
elétricas;
- corrente elétrica, vista como um fluxo de elétrons;
- formação de íons, negativos ou positivos, conforme tivessem excesso
ou falta de elétrons;
- descargas elétricas em gases, quando os elétrons são arrancados de
seus átomos.
Modelo atômico de Rutherford e núcleo atômico.
Rutherford realizou uma experiência que veio alterar e melhorar
profundamente a compreensão do átomo. Este modelo modificou
profundamente o modelo atômico, pois, traz nova estrutura para o
átomo.
Veja abaixo o aparato que ele empregou em seu experimento. No bloco
de chumbo tinha um orifício contendo um material radioativo (emissor
de partículas com carga elétrica positiva, as partículas alfa).
Por quê a folha era de ouro e finíssima (usam o termo
nas provas)?
Porque o ouro é um metal muito mole e macio e poderia ser moldado
obtendo a menor espessura possível (pense em um bife que sua mãe
bate com um martelinho, com a finalidade de deixa-lo bem maior.
Porém, bem mais finos, delgados).
Por quê colocar a placa de chumbo com um orifício central? Para
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direção (pois, as partículas alfa são projetadas em todos os ângulos
possíveis de saída do orifício).
Os resultados evidenciaram três comportamentos diferentes:
1. A maior parte das partículas alfa consegue atravessar a lâmina de
ouro sem sofrer nenhum desvio. Esse fato indica que essas partículas
não encontram nenhum obstáculo pela frente e seguem seu percurso
em linha reta. (OH!!!!! Então o átomo não é maciço!!!! Ferrou, Dalton
e Thomson!!!!).
2. Algumas partículas atravessar a lâmina, porém
sofrendo um desvio muito forte em seu caminho. Esse fato mostra que
essas partículas encontravam algum obstáculo, porém não muito
grande, quando atravessavam os átomos da lâmina (OH!!!!! Então o
átomo é um grande vazio e tem uma região muito pequena com carga
elétrica positiva, pois, repeliu as partículas positivas!!!! Ferrou, Dalton
e Thomson!!!!).
3. Pouquíssimas partículas alfa não conseguem atravessar a lâmina e
voltam para o mesmo lado de onde são lançadas. Esse fato evidencia
que essas partículas encontram um obstáculo irremovível ao colidirem
em algum ponto dos átomos da lâmina. (OH!!!!! Então o átomo tem
uma região maciça e de alta densidade, com carga positiva, pois fez
partícula alfa ser refletida!!!! Chupa, Dalton e Thomson, kkkk !!!!).
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Rutherford observou que a maior parte das partículas ultrapassava a
lâmina de ouro, enquanto apenas uma pequena parte era desviada ou
rebatida. Como explicar isso? Ele se viu obrigado então, a admitir que
lâmina de ouro não era constituída de átomos maciços e justapostos
aram Dalton e Thomson.
Portanto, o átomo deveria ser constituído de núcleos pequenos e
positivos, distribuídos em grandes espaços vazios:
Isso explicaria o porquê de a maior parte das partículas ultrapassarem.
Entretanto, se o núcleo é positivo, como explicar o fato de a
lâmina de ouro ser eletricamente neutra?
Para completar seu modelo, Rutherford imaginou que girando ao redor
do núcleo estariam os elétrons, bem menores do que o núcleo, mas
contrabalanceado a carga e garantindo a neutralidade elétrica do
átomo. O espaço ocupado pelos elétrons é chamado de eletrosfera.
Repare que o átomo teria modelo semelhante ao do sistema solar. O
núcleo representaria o sol, e os elétrons representariam os planetas
girando em órbitas ao redor do sol:
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Conclusões de RUTHERFORD
- O átomo não é maciço, apresentando mais espaço vazio do que
preenchido;
- A maior parte da massa do átomo se encontra em uma pequena
região central (núcleo) dotada de carga positiva, onde estão os prótons
(aqui já se fala e se denomina o próton, que NÃO era conhecido no
modelo anterior);
- Os elétrons estão localizados em uma região ao redor do núcleo,
chamada de eletrosfera (ou coroa).
- Esse modelo ficou conhecido como modelo do sistema sol em
que o sol seria representado pelo núcleo e os planetas pelos elétrons
ao redor do núcleo (na eletrosfera)
Problemas com o Modelo
- De acordo com a teoria de Rutherford, os elétrons podiam orbitar o
núcleo a qualquer distância. Quando os elétrons circundam em volta
do núcleo, estariam mudando constantemente sua direção. A
eletrodinâmica clássica (que trata do movimento dos elétrons) explica
que, tais elétrons que mudam constantemente sua direção, seu
sentido, sua velocidade ou ambos, devem continuamente emitir
radiação. Ao fazer isto, perdem energia e tendem à espiralar para o
núcleo. Isto poderia ser o colapso do átomo.
- Outra dúvida: se o núcleo é formado por partículas positivas, porque
estas não se repelem, desmoronando o núcleo?
Alguns anos depois, foi descoberta a terceira partícula subatômica, o
nêutron. Este não teria carga elétrica e teria massa e tamanho
similares à do
prótons, evitando suas repulsões e mantendo o núcleo inteiro.
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Vamos fazer um resumo desta experiência?
Para você entender melhor basta ver este vídeo, que considero
excelente.
https://www.youtube.com/watch?v=mmAvvx5m6ts
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Modelo atômico de Bohr: aspectos qualitativos.
O modelo de Rutherford, apesar de explicar muitos fenômenos e
proporcionar um entendimento melhor do átomo, possuía deficiências.
Rutherford se viu obrigado a assumir que os elétrons giram em torno
do núcleo pois, caso contrário, estes seriam atraídos pelo núcleo,
desmontando-o. Entretanto, a assumir que os elétrons giravam, ele
criou outro paradoxo. A Física Clássica diz que toda partícula elétrica
em movimento (como o elétron) emite energia. Portanto, o elétron
perderia energia até se chocar com o núcleo.
O cientista dinamarquês Niels Bohr aprimorou o modelo atômico de
Rutherford utilizando a teoria de energia quantizada de Max
Planck.
Planck havia admitido a hipótese de que a energia não seria emitida de
o nome de quantum. Assim, surgiram os postulados de Bohr:
1- Os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas circulares
(modelo de Rutherford), porém, sem emitir energia radiante (estado
estacionário).
2- Um átomo emite energia sob a forma de luz somente quando um
elétron pula de um orbital de maior energia para um orbital de menor
energia.
( E = h.f, a energia emitida é igual a diferença de energia dos dois
orbitais envolvidos no salto).
3- As órbitas possíveis são aquelas em que o elétron possui um
momento angular múltiplo inteiro de h/2 .
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saltar de uma órbita estacionária para outra mais afastada do
núcleo (dizemos que ele está no estado excitado), o elétron absorve
uma quantidade bem definida de energia, chamada quantum de
energia. Ao retornar para o estado fundamental o elétron emite
energia na forma de ondas eletromagnéticas (fóton, que podem ter
energia na faixa do espectro visível).
Aplicações do modelo de Bohr
- Teste da chama;
Este teste serve para mostrar as diferentes tonalidades de cor da
chama, dependendo do sal contendo cátion metálico que tem seus
elétrons excitados. Veja o vídeo abaixo:
https://www.youtube.com/watch?v=VcZmntmWrFg
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Fonte da imagem:MEC
- Fogos de artifício;
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- Luminosos e lâmpadas (neônio e lâmpadas de vapor de Na ou
Hg);
- Fluorescência e Fosforescência;
- Raio Laser;
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- Bioluminescência: a luz dos vaga-lumes;
Bem, meus caros alunos. O assunto da aula de hoje seria este.
Vou deixar alguns outros modelos para que você compreenda um
pouco mais da evolução dos modelos atômicos.
Algumas destas informações serão importantes para MELHOR
compreensão de alguns tópicos que estudaremos futuramente.
Portanto, fica como um aprofundamento, caso queira.
MODELO ATÔMICO DE SOMMERFELD
Os estudos sobre modelo atômico continuaram e foram obtidas novas
informações. Sommerfeld solucionou o problema surgido logo após
Niels Bohr enunciar seu modelo atômico, pois verificou-se que um
elétron, numa mesma camada, apresentava energias diferentes.
Tal fato não poderia ser possível se as órbitas fossem circulares. Então,
Sommerfeld sugeriu que as órbitas fossem elípticas, pois elipses
apresentam diferentes excentricidades, ou seja, distâncias diferentes
do centro, gerando energias diferentes para uma mesma camada
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eletrônica. Para isto, Sommerfeld introduziu o número quântico
secundário, que define o formato da órbita do elétron.
NOVAS CONTRIBUIÇÕES PARA O ESTUDO DO ÁTOMO
Louis Victor De Broglie (1925): propõe que o elétron também
apresenta, tal como a luz, uma natureza dualística de onda e partícula
(comportamento duplo), justificado mais tarde, em 1929, pela
primeira difração de um feixe de elétrons obtida pelos cientistas
Davisson e Germer.
Werner Heisenberg (1927): demonstrou, matematicamente, que
é impossível determinar ao mesmo tempo, a posição, a velocidade e
a trajetória de uma partícula subatômica, sendo importante
caracterizá-la pela sua energia, já que não é possível estabelecer
órbitas definidas. Este enunciado recebeu a denominação de Princípio
da Incerteza ou Indeterminação de Heisenberg.
Erwin Schrödinger (1933): valendo-se do comportamento
ondulatório do elétron, estabeleceu complexas equações químicas que
permitiam determinar a energia e as regiões de probabilidade de
encontrar os elétrons (orbitais, e não órbitas definidas). Schrödinger
recebe o Prêmio Nobel por seu trabalho sobre Mecânica Quântica
Ondulatória e suas aplicações à estrutura atômica. Abandonava-se
definitivamente o modelo planetário do átomo de Rutherford-Bohr e
surgia um novo modelo atômico, o modelo mecânico-quântico do
átomo.
Assim, segue um resumo das informações mais importantes para
trabalharmos com o estudo dos átomos:
- O átomo pode ser dividido;
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- Como o átomo pode ser dividido, ele é, obviamente, composto por
partículas menores;
- As partículas básicas que compõem o átomo são os prótons, os
neutros e os elétrons. (Estas também podem ser divididas, mas isto
não é abordado neste nível). Estas são as chamadas partículas
fundamentais;
- A maior parte da massa do átomo está no seu núcleo;
- Os elétrons não estão posicionados a uma distância qualquer do
núcleo, mas sim em regiões bem determinadas, chamadas de órbitas.
- Os orbitais também são chamados de camadas, e as camadas são
denominadas pelos símbolos K, L, M, N, O, P e Q.
- Quanto mais afastada do núcleo é a órbita (camada) de um elétron,
maior é a sua energia;
- Quando um elétron pula de um orbital para outro ele deve emitir ou
absorver energia na forma de luz (um fóton).
COMPARATIVO DOS MODELOS ATÔMICOS ESTUDADOS
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5. QUESTÕES
Bem meus caros amigos. Disse na apresentação do curso que todas as
questões do ENEM serão colocadas no nosso material. Porém, nem
todos os assuntos foram questionados no ENEM, desde sua aplicação.
Neste nosso assunto não tem nenhuma questão do ENEM. Logo,
coloquei questões atuais de outros vestibulares pra que você possa
treinar e avaliar seu desempenho.
Normalmente teremos entre 20 a 30 questões por aula, dependendo
do assunto. Então, seguem as questões desta aula.
01. (UDESC 2015). Os fundamentos da estrutura da matéria e da
atomística baseados em resultados experimentais tiveram sua origem
com John Dalton, no início do século XIX. Desde então, no transcorrer
de aproximadamente 100 anos, outros cientistas, tais como J. J.
Thomson, E. Rutherford e N. Bohr, deram contribuições marcantes de
como possivelmente o átomo estaria estruturado. Com base nas ideias
propostas por esses cientistas, marque (V) para verdadeira e (F) para
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falsa.
( ) Rutherford foi o primeiro cientista a propor a ideia de que os
átomos eram, na verdade, grandes espaços vazios constituídos por um
centro pequeno, positivo e denso com elétrons girando ao seu redor.
( ) Thomson utilizou uma analogia inusitada ao comparar um átomo
em uma massa uniforme de elétrons dando origem à atual eletrosfera.
( ) Dalton comparou os átomos a esferas maciças, perfeitas e
( ) O modelo atômico de Bohr foi o primeiro a envolver conceitos de
mecânica quântica, em que a eletrosfera possuía apenas algumas
regiões acessíveis denominadas níveis de energia, sendo ao elétron
proibido a movimentação entre estas regiões.
( ) Rutherford utilizou em seu famoso experimento uma fonte
radioativa que emitia descargas elétricas em uma fina folha de ouro,
além de um anteparo para detectar a direção tomada pelos elétrons.
Assinale a alternativa correta, de cima para baixo.
a) F - V - V - V - F
b) V - V - F - V - F
c) F - V - V - F - V
d) V - F - F - F - F
e) V - F - F - F - V
02. (UEPG 2015). Com relação às teorias atômicas, assinale o que
for correto.
01) Thomson propôs que o átomo seria uma esfera de carga elétrica
positiva, não maciça, incrustada de cargas negativas.
02) Dalton propôs que os átomos são esferas rígidas indivisíveis, que
não podem ser criados nem destruídos.
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04) Rutherford propôs um modelo de átomo conhecido como sistema
planetário, onde os elétrons se mantêm em movimento circular ao
redor do núcleo.
08) Bohr propôs entre seus postulados que os elétrons movem-se ao
redor do núcleo atômico central em órbitas específicas, com energias
definidas.
16) O salto de elétrons de um nível energético para outro também está
entre os postulados de Bohr.
03. (UEG 2015). Para termos ideia sobre as dimensões atômicas em
escala macroscópica podemos considerar que se o prédio central da
Universidade Estadual de Goiás, em Anápolis, fosse o núcleo do átomo
de hidrogênio, a sua eletrosfera pode estar a aproximadamente 1.000
Km. Dessa forma, o modelo atômico para matéria é uma imensidão de
vácuo com altas forças de interação.
Considerando-se a comparação apresentada no enunciado, a presença
de eletrosfera é coerente com os modelos atômicos de
a) Dalton e Bohr.
b) Bohr e Sommerfeld.
c) Thompson e Dalton.
d) Rutherford e Thompson.
04. (UEL 2015). Desde a elaboração dos modelos atômicos por
Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr, cientistas como Murray Gell-Man
(EUA) e Georg Zweig (Alemanha) têm desvendado os segredos
subatômicos da matéria.
Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, as subpartículas
que constituem as partículas atômicas conforme os modelos de Gell-
Man e Georg Zweig.
a) Quarks, léptons e bósons.
b) Elétrons, nêutrons e prótons.
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c) Neutrinos e pósitrons.
d) Núcleo e eletrosfera.
e) Fótons.
05. (G1 - CFTMG 2015). Os modelos atômicos são teorias elaboradas
pelos cientistas numa tentativa de explicar o átomo baseadas na
experimentação. Apesar de existirem hoje modelos abrangentes, a
proposta de Rutherford apresenta uma particularidade que NÃO foi
alterada naqueles que o sucederam. Tal característica é a(o)
a) existência de orbitais atômicos.
b) presença do núcleo denso e positivo.
c) distribuição dos elétrons em níveis e subníveis.
d) confinamento dos elétrons em camadas quantizadas.
06. (PUCMG 2015). Os estudos realizados por Rutherford mostraram
que o átomo deveria ser constituído por um núcleo positivo com
elétrons girando ao seu redor. Os elétrons foram inicialmente levados
em consideração no modelo atômico proposto pelo seguinte
pesquisador:
a) Niels Borh
b) J.J. Thomson
c) John Dalton
d) Werner Heisenberg
07. (UDESC 2015). Há 130 anos nascia, em Copenhague, o cientista
dinamarquês Niels Henrick Davis Bohr cujos trabalhos contribuíram
decisivamente para a compreensão da estrutura atômica e da física
quântica. A respeito do modelo atômico de Bohr, assinale a alternativa
correta.
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a) Os átomos são, na verdade, grandes espaços vazios constituídos por
duas regiões distintas: uma com núcleo pequeno, positivo e denso e
outra com elétrons se movimentando ao redor do núcleo.
b) Os elétrons que circundam o núcleo atômico possuem energia
quantizada, podendo assumir quaisquer valores.
c) É considerado o modelo atômico vigente e o mais aceito pela
comunidade científica.
d) Os saltos quânticos decorrentes da interação fóton-núcleo são
previstos nesta teoria, explicando a emissão de cores quando certos
íons metálicos são postos em uma chama (excitação térmica).
e) Os átomos são estruturas compostas por um núcleo pequeno e
carregado positivamente, cercado por elétrons girando em órbitas
circulares.
08. (UEL 2015). Gaarder discute a questão da existência de uma
afirmativas a seguir.
( ) De acordo com o modelo atômico de Rutherford, o átomo é
constituído por duas regiões distintas: o núcleo e a eletrosfera.
( ) Thomson propôs um modelo que descrevia o átomo como uma
esfera carregada positivamente, na qual estariam incrustados os
elétrons, com carga negativa.
( ) No experimento orientado por Rutherford, o desvio das partículas
alfa era resultado da sua aproximação com cargas negativas presentes
no núcleo do átomo.
( ) Ao considerar a carga das partículas básicas (prótons, elétrons e
nêutrons), em um átomo neutro, o número de prótons deve ser
superior ao de elétrons.
( ) Os átomos de um mesmo elemento químico devem apresentar o
mesmo número atômico.
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Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência
correta.
a) V V F F V.
b) V F V F V.
c) V F F V F.
d) F V V V F.
e) F F F V V.
09. (2014 FGV - SEDUC-AM - Professor - Química). Uma das
experiências fundamentais para o entendimento do modelo atômico foi
realizada por Rutherford no início do século XX. A experiência consistia
em bombardear uma folha de ouro com partículas alfa como mostra a
figura.
Sobre as conclusões para o entendimento da estrutura do átomo,
provenientes dessa experiência, foram feitas as seguintes
afirmativas:
I. O átomo possui imensos espaços vazios
II. O núcleo do átomo apresenta baixa densidade.
III. As cargas negativas ocupam um lugar ao redor do núcleo.
Assinale:
a) se apenas a afirmativa III estiver correta.
b) se apenas as afirmativas I e II estiverem corretas.
c) se apenas as afirmativas II e III estiverem corretas.
d) se apenas as afirmativas I e III estiverem corretas.
e) se todas as afirmativas estiverem corretas.
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10. (G1 - IFCE 2014). Em 1913, o cientista dinamarquês Bohr
elaborou uma nova teoria sobre a distribuição e o movimento dos
elétrons. Essa teoria parte do modelo atômico de Rutherford e
fundamenta-se na teoria quântica da radiação de Max Planck. Em
relação à teoria de Bohr, é correto dizer-se que ela se fundamenta
nos seguintes postulados:
I. Os elétrons estão localizados na eletrosfera do átomo.
II. Os elétrons descrevem, ao redor do núcleo, órbitas circulares com
energia fixa e determinada.
III. Os elétrons movimentam-se nas órbitas estacionárias e, nesse
movimento, não emitem energia espontaneamente.
IV. Os elétrons emitem raios alfa e beta.
V. Quando um elétron recebe energia suficiente do exterior, ele salta
para outra órbita mais distante do núcleo; o elétron tende a voltar a
sua órbita original, devolvendo a energia recebida em forma de luz.
Estão corretos:
a) apenas I, II e V.
b) apenas I, III e IV.
c) apenas II, III e V.
d) I, II, III, IV e V.
e) apenas I, II, III, IV.
11. (UFPR 2014). As teorias atômicas vêm se desenvolvendo ao
longo da história. Até o início do século XIX, não se tinha um modelo
claro da constituição da matéria. De lá até a atualidade, a ideia de
como a matéria é constituída sofreu diversas modificações, como se
pode observar no modelo atômico de Bohr, que manteve paradigmas
conceituais sobre a constituição da matéria, mas também inseriu novos
conceitos surgidos no início do século XX.
No modelo atômico de Bohr:
1. O elétron circula em órbita com raio definido.
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2. O elétron é descrito por uma função de onda.
3. Para descrever o elétron num orbital são necessários 4 números
quânticos.
4. Toda a massa do átomo está concentrada no núcleo, que ocupa uma
porção ínfima do espaço.
Entre as afirmativas acima, correspondem ao modelo atômico de Bohr:
a) 1 e 2 apenas.
b) 2 e 3 apenas.
c) 2, 3 e 4 apenas.
d) 1 e 4 apenas.
e) 1, 3 e 4 apenas.
12. (PUCRS 2014). Em 2013, comemorou-se o centenário da
publicação de um trabalho que marcou época no desenvolvimento da
teoria atômica. Intitulado Sobre a constituição de átomos e moléculas,
o trabalho oferece uma descrição da estrutura atômica na qual os
elétrons descrevem órbitas bem definidas e podem saltar de uma
órbita a outra mediante a absorção ou emissão de radiação.
_________, o autor desse trabalho, elaborou seu modelo atômico
tomando as ideias de Rutherford como ponto de partida. Segundo
Rutherford, o átomo contém um núcleo positivo muito pequeno, ao
redor do qual se movem os elétrons. Assim surgiu a famosa imagem
do átomo como _________, a qual substituiu a noção de _________
de que o átomo seria semelhante a _________.
As expressões que completam corretamente o texto são,
respectivamente:
a) Bohr
um sistema solar em miniatura
Thomson
um pudim de passas
b) Bohr
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um pudim de passas
Dalton
uma bola de bilhar
c) Thomson
Dalton
um pudim de passas
d) Thomson
um pudim de passas
Demócrito
uma bola de bilhar
e) De Broglie
Thomson
uma bola de bilhar
13. (UNESP 2014). Em 2013 comemora-se o centenário do modelo
atômico proposto pelo físico dinamarquês Niels Bohr para o átomo de
hidrogênio, o qual incorporou o conceito de quantização da energia,
possibilitando a explicação de algumas propriedades observadas
experimentalmente. Embora o modelo atômico atual seja diferente, em
muitos aspectos, daquele proposto por Bohr, a incorporação do
conceito de quantização foi fundamental para o seu desenvolvimento.
Com respeito ao modelo atômico para o átomo de hidrogênio proposto
por Bohr em 1913, é correto afirmar que
a) o espectro de emissão do átomo de H é explicado por meio da
emissão de energia pelo elétron em seu movimento dentro de cada
órbita estável ao redor do núcleo do átomo.
b) o movimento do elétron ao redor do núcleo do átomo é descrito por
meio de níveis e subníveis eletrônicos.
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c) o elétron se move com velocidade constante em cada uma das
órbitas circulares permitidas ao redor do núcleo do átomo.
d) a regra do octeto é um dos conceitos fundamentais para ocupação,
pelo elétron, das órbitas ao redor do núcleo do átomo.
e) a velocidade do elétron é variável em seu movimento em uma órbita
elíptica ao redor do núcleo do átomo.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Um aluno recebeu, na sua página de rede social, uma foto mostrando
fogos de artifícios.
No dia seguinte, na sequência das aulas de modelos atômicos e
estrutura atômica, o aluno comentou com o professor a respeito da
imagem recebida, relacionando-a com o assunto que estava sendo
trabalhado, conforme mostra a foto.
Legenda das cores emitidas
Na Ba Cu Sr Ti
amarelo verde azul vermelho
branco
metálico
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14. (UEA 2014). O aluno comentou corretamente que o modelo
atômico mais adequado para explicar a emissão de cores de alguns
elementos indicados na figura é o de
a) Rutherford-Bohr.
b) Dalton.
c) Proust.
d) Rutherford.
e) Thomson.
15. (IME 2013). Os trabalhos de Joseph John Thomson e Ernest
Rutherford resultaram em importantes contribuições na história da
evolução dos modelos atômicos e no estudo de fenômenos
relacionados à matéria. Das alternativas abaixo, aquela que apresenta
corretamente o autor e uma de suas contribuições é:
a) Thomson Concluiu que o átomo e suas partículas formam um
modelo semelhante ao sistema solar.
b) Thomson Constatou a indivisibilidade do átomo.
c) Rutherford Pela primeira vez, constatou a natureza elétrica da
matéria.
d) Thomson A partir de experimentos com raios catódicos,
comprovou a existência de partículas subatômicas.
e) Rutherford Reconheceu a existência das partículas nucleares sem
carga elétrica, denominadas nêutrons.
16. (UFG 2013). Em um determinado momento histórico, o modelo
atômico vigente e que explicava parte da constituição da matéria
considerava que o átomo era composto de um núcleo com carga
positiva. Ao redor deste, haviam partículas negativas uniformemente
distribuídas. A experiência investigativa que levou à proposição desse
modelo foi aquela na qual
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a) realizou-se uma série de descargas elétricas em tubos de gases
rarefeitos.
b) determinou-se as leis ponderais das combinações químicas.
c) analisou-se espectros atômicos com emissão de luz com cores
características para cada elemento.
d) caracterizou-se estudos sobre radioatividade e dispersão e reflexão
de partículas alfa.
e) providenciou-se a resolução de uma equação para determinação dos
níveis de energia da camada eletrônica.
17. (UPE 2012). Um laboratório brasileiro desenvolveu uma técnica
confrontos entre policiais e bandidos. Trata-se de uma munição
especial, fabricada com a adição de corantes fluorescentes, visíveis
apenas sob luz ultravioleta. Ao se disparar a arma carregada com essa
munição, são liberados os pigmentos no atirador, no alvo e em tudo o
que atravessar, permitindo rastrear a trajetória do tiro.
Adaptado de MOUTINHO, Sofia. À caça de evidências. Ciência Hoje,
maio, 24-31, 2011.
Qual dos modelos atômicos a seguir oferece melhores fundamentos
para a escolha de um equipamento a ser utilizado na busca por
evidências dos vestígios desse tipo de bala?
a) Modelo de Dalton.
b) Modelo de Thompson.
c) Modelo de Rutherford-Bohr.
d) Modelo de Dalton-Thompson.
e) Modelo de Rutherford- Thompson.
18. (UERN 2012).
denominado bioluminescência, que nada mais é do que uma emissão
de luz visível por organismos vivos. Assim como na luminescência, a
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bioluminescência é resultado de um processo de excitação eletrônica,
cuja fonte de excitação provém de uma reação química que ocorre no
ção do texto, pode-se concluir que
o modelo atômico que representa a luz visível dos vagalumes é o
a) Rutheford.
b) Bohr.
c) Thomson.
d) Heiserberg.
19. (G1 - CFTMG 2012). Sobre a evolução do modelo atômico,
afirma-se:
I. De acordo com os postulados de Bohr, os elétrons emitem energia
quando saltam de um estado energético para outro mais interno.
II. Após a descoberta da radioatividade, Rutherford propôs que o
átomo é maciço, esférico, descontínuo e formado por um fluido com
carga positiva, no qual estão dispersos os elétrons.
III. Thomson realizou experimentos com tubos catódicos que
permitiram concluir que o átomo é formado por duas regiões distintas:
o núcleo e a eletrosfera.
IV. Segundo Dalton, a matéria constitui-se de pequenas partículas
esféricas, maciças e indivisíveis denominadas átomos.
São corretas apenas as proposições
a) I e II.
b) I e IV.
c) II e III.
d) III e IV.
20. (MACKENZIE 2012). Comemora-se, neste ano de 2011, o
centenário do modelo atômico proposto pelo físico neozelandês Ernest
Rutherford (1871-1937), prêmio Nobel de Química em 1908. Em 1911,
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Rutherford, bombardeou uma finíssima lâmina de ouro com partículas
alfa, oriundas de uma amostra contendo o elemento químico polônio.
De acordo com o seu experimento, Rutherford concluiu que
a) o átomo é uma partícula maciça e indestrutível.
b) existe, no centro do átomo, um núcleo pequeno, denso e
negativamente carregado.
c) os elétrons estão mergulhados em uma massa homogênea de carga
positiva.
d) a maioria das partículas alfa sofria um desvio ao atravessar a lâmina
de ouro.
e) existem, no átomo, mais espaços vazios do que preenchidos.
21. (PM-MG - PROFESSOR II DE QUÍMICA - FCC/2012).
O modelo de átomo nuclear de Rutherford foi sugerido a partir de
resultados de experimentos que conflitaram com
(A) a existência dos raios catódicos.
(B) a natureza elétrica da matéria.
(C) o átomo maciço de Thomson.
(D) os resultados dos experimentos com tubos de descarga.
22. (UFJF-MG - TÉCNICO DE LABORATÓRIO 2013
IFSULDEMINAS). O experimento de Rutherford consistia em
bombardear uma fina lâmina de ouro (0,0001 cm de espessura) com
experimento, relacione os resultados obtidos às conclusões tiradas por
Rutherford.
sofrer desvios,
lâmina,
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( ) pois o átomo possui um enorme espaço vazio (eletrosfera), maior
que o núcleo, onde os elétrons devem estar localizados.
( ) pois o núcleo do átomo é positivo, provocando uma repulsão nas
( ) pois existe no átomo uma pequena região onde está concentrada
sua massa (o núcleo).
A partir da Resposta: acima, marque a opção CORRETA.
a) I, II, III
b) II, III, I
c) II, III, I
d) I, III, II
e) II, I, III
RESOLUÇÕES DAS QUESTÕES PROPOSTAS
Resposta da questão 1: [D]
Verdadeira. Em seu experimento, Rutherford e seus alunos
bombardearam uma fina lâmina de ouro, conseguindo demonstrar que
o átomo era constituído por um centro pequeno e denso que chamou
de núcleo, e os elétrons giravam ao seu redor.
Falsa.
passas as
cargas negativas incrustadas. O texto inverte elétrons x prótons.
Falsa. A palavra átomo surgiu na Grécia antiga, com os filósofos
Leucipo e Demócrito, que acreditavam, que a matéria ao ser dividida,
chegaria em sua menor parte, chamada então de átomo (a = não;
tomos = parte).
Falsa. Segundo Bohr, os elétrons estariam em níveis estacionários de
energia, e para que o elétron saltasse de nível de energia para outro,
seria necessário, ganhar energia. Não era proibida a movimentação.
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Falsa. A fonte empregada não foi a eletricidade mas a radioativa, que
emitia partículas alfa (positiva) em direção a uma fina lâmina de ouro.
Resposta da questão 2:
02 + 08 + 16 = 26.
[01] INCORRETA. Thomson propôs que o átomo seria uma esfera
, porém, MACIÇA.
[02] Correta. Dalton propôs que os átomos são esferas rígidas,
maciças e indivisíveis, que não podem ser criados nem destruídos,
[04] Incorreta. Segundo Rutherford os elétrons teriam seu
movimento ao redor do núcleo, mas não especificou a órbita.
[08] Correta. Bohr propôs entre seus postulados que os elétrons
movem-se ao redor do núcleo atômico em órbitas específicas, com
energias definidas.
[16] Correta. Bohr afirmou ainda, que ao fornecer energia ao elétron
ele salta de camada (nível excitado) e ao perder energia retorna ao
nível fundamental.
Resposta da questão 3: [B]
Para Thompson e Dalton o átomo não tinha eletrosfera. Somente a
partir do modelo de Rutherford foi constatado que o átomo possuía um
núcleo denso e pequeno e os elétrons ficariam girando ao redor desse
núcleo na eletrosfera.
Este modelo foi aperfeiçoado por Niels Bohr que afirmou que os
elétrons giravam em níveis definidos de energia.
Para Sommerfield a energia do elétron poderia ser determinada pela
distância em que se encontrava do núcleo e pelo tipo de órbita que
descreve.
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Resposta da questão 4: [A]
Coloquei esta questão para que você fique atualizado. Raramente este
tema cai em provas. Fique tranquilo.
[A] Correta. Os modelos desenvolvidos pelos cientistas Murray Gell-
Man (EUA) e Georg Zweig (Alemanha) levaram a constatação da
existência de subpartículas atômicas: quarks, léptons e bósons.
Ernest Rutherford ao propor seu modelo, concluiu que o átomo era
constituído por 2 regiões distintas: o núcleo denso e positivo, onde
se concentrava toda a massa do átomo e uma região vazia onde
estariam os elétrons.
Portanto, a única informação que não foi alterada pelos cientistas que
sucederam Rutherford, é que o átomo possui um núcleo denso e
positivo.
Para Thomson, cada átomo seria formado por uma grande região
positiva que concentraria a massa do átomo e por elétrons que
neutralizariam essa carga positiva. Ou seja, teríamos uma esfera de
carga elétrica positiva dentro da qual estariam dispersos os elétrons.
Resposta da questão 7: [E]
A respeito do modelo atômico de Bohr, assinale a alternativa correta.
a) Os átomos são, na verdade, grandes espaços vazios constituídos por
duas regiões distintas: uma com núcleo pequeno, positivo e denso e
outra com elétrons se movimentando ao redor do núcleo. ERRADO.
Estes conceitos foram propostos por Rutherdord
b) Os elétrons que circundam o núcleo atômico possuem energia
quantizada, podendo assumir quaisquer valores. ERRADO. Não podem
assumir qualquer valor. Existem restrições.
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c) É considerado o modelo atômico vigente e o mais aceito pela
comunidade científica. ERRADO. É o mais aceito para fins didáticos.
d) Os saltos quânticos decorrentes da interação fóton-núcleo são
previstos nesta teoria, explicando a emissão de cores quando certos
íons metálicos são postos em uma chama (excitação térmica). A
alternativa D está errada, Veja se você consegue enxergar o erro:
Percebeu? A interação do fóton é com o elétron e não com o núcleo.
Quem se excita são os elétrons. ERRADO.
e) Os átomos são estruturas compostas por um núcleo pequeno e
carregado positivamente, cercado por elétrons girando em órbitas
circulares. CERTO.
Verdadeiro. Rutherford através de seus experimentos, onde
bombardeou partículas alfa em uma lâmina de ouro, pode constatar
que o átomo possuía um núcleo denso e positivo e os elétrons giravam
ao redor do núcleo, em uma região chamada de eletrosfera.
onde o átomo seria positivo com cargas negativas incrustadas.
Falso. O desvio das partículas alfa (positivas) ocorreu derivado do fato
da sua aproximação com o núcleo, carregado positivamente.
Falso. Em um átomo neutro o número de prótons é igual ao de elétrons.
átomos de um mesmo elemento possuem o mesmo número atômico.
I. O átomo possui imensos espaços vazios. CORRETO. Isto pode ser
comprovado devido ao fato da imensa maioria das partículas
passarem pela folha de ouro.
II. O núcleo do átomo apresenta baixa densidade. ERRADO. Devido
à densidade altíssima do núcleo (praticamente toda massa do átomo
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está localizada em um pequeno volume do átomo) o núcleo foi capaz
de refletir partícula em altíssima velocidade e com massa relevante,
quando analisarmos as dimensões do átomo.
III. As cargas negativas ocupam um lugar ao redor do núcleo.
CORRETO. O átomo passa a ter duas regiões: núcleo (central, denso
e muito pequeno) e a eletrosfera (quase a totalidade do volume do
encontramos os elétrons). Só acho que o texto deveria ser mais
claro. Pois, ao redor pode significar imediatamente ao redor, se não
for especificado.
Resposta da questão 10: [C]
Sobre a teoria de Bohr, é correto dizer-se que ela se fundamenta nos
seguintes postulados:
I. Os elétrons estão localizados na eletrosfera do átomo. ERRADO.Isto
é do modelo de Rutherford.
II. Os elétrons descrevem, ao redor do núcleo, órbitas circulares com
energia fixa e determinada. Correto.
III. Os elétrons movimentam-se nas órbitas estacionárias e, nesse
movimento, não emitem energia espontaneamente. Correto.
IV. Os elétrons emitem raios alfa e beta. ERRADO. Os átomos
radioativos podem emitir partículas, não os elétrons.
V. Quando um elétron recebe energia suficiente do exterior, ele salta
para outra órbita mais distante do núcleo; o elétron tende a voltar a
sua órbita original, devolvendo a energia recebida em forma de luz.
AQUI eu considero temerário dizer que está correto. O elétron devolve
a energia na forma de onda eletromagnética. A lu
espectro eletromagnético. Mas, como não teríamos nenhuma
alternativa com as opções II e III apenas, acabou-se aceitando este
item como correto. Quero destacar que as bancas muitas vezes
cometem certos equívocos mas não aceitam anular a questão.
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No modelo atômico de Bohr:
1. O elétron circula em órbita com raio definido. Correto.
2. O elétron é descrito por uma função de onda. ERRADO. Não foi Bohr
quem fez a descrição da função de onda.
3. Para descrever o elétron num orbital são necessários 4 números
quânticos. ERRADO. Este assunto não foi abordado nas aulas, portanto,
saiba que para descrever o elétron em um orbital bastam 3 números
quânticos.
4. Toda a massa do átomo está concentrada no núcleo, que ocupa uma
porção ínfima do espaço. CERTO, com ressalvas. O elétron tem massa.
Então, não devemos usar o termo TODA, mas, o termo praticamente.
Como não temos alternativa que traga apenas 1 como correta, aceita-
se esta incoerência. Na prova do ITA, em anos atrás, caiu uma questão
em que a diferença da massa do elétron definia a resposta.
Niels Bohr deu continuidade ao trabalho de Ernest Rutherford,
elaborando um modelo sobre a constituição de átomos e moléculas.
Ele propôs que cada elétron possui uma quantidade determinada de
energia, ocupando órbitas definidas, podendo saltar de uma órbita para
outra mediante absorção ou emissão de energia.
O modelo proposto por Ernest Rutherford era semelhante ao sistema
solar, ou seja, o átomo possui um núcleo central e positivo e os elétrons
giram ao redor desse núcleo, à semelhança dos planetas ao redor do
sol.
O modelo criado por J. Thompson era semelhante a um pudim de
passas, onde cargas negativas estariam incrustadas no átomo positivo.
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Com respeito ao modelo atômico para o átomo de hidrogênio proposto
por Bohr em 1913, é correto afirmar que
a) o espectro de emissão do átomo de H é explicado por meio da
emissão de energia pelo elétron em seu movimento dentro de cada
órbita estável ao redor do núcleo do átomo. ERRADO. Não é dentro de
cada órbita, mas, dentro de cada nível eletrônico.
b) o movimento do elétron ao redor do núcleo do átomo é descrito por
meio de níveis e subníveis eletrônicos. ERRADO. O movimento do
elétron é descrito por uma função de onda.
c) o elétron se move com velocidade constante em cada uma das
órbitas circulares permitidas ao redor do núcleo do átomo. CORRETO.
A energia não se dissipa. Então, temos a manutenção da velocidade.
d) a regra do octeto é um dos conceitos fundamentais para ocupação,
pelo elétron, das órbitas ao redor do núcleo do átomo. ERRADO. Octeto
nada tem a ver com o assunto modelo atômico.
e) a velocidade do elétron é variável em seu movimento em uma órbita
elíptica ao redor do núcleo do átomo. ERRADO, veja que contradiz o
item C.
Böhr intuiu que deveriam existir muitos comprimentos de onda
diferentes, desde a luz visível até a invisível. Ele deduziu que estes
comprimentos de onda poderiam ser quantizados, ou seja, um elétron
dentro de um átomo não poderia ter qualquer quantidade de energia,
mas sim quantidades específicas e que se um elétron caísse de um
nível de energia quantizado (nível de energia constante) para outro
ocorreria a liberação de energia na forma de luz num único
comprimento de onda.
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a) Thomson Concluiu que o átomo e suas partículas formam um
modelo semelhante ao sistema solar. ERRADO. Foi Ruherford.
b) Thomson Constatou a indivisibilidade do átomo. ERRADO. Ele
determinou a existência de elétrons.
c) Rutherford Pela primeira vez, constatou a natureza elétrica da
matéria. ERRADO. Foi Thomson quem determinou a existência de
carga elétrica.
d) Thomson A partir de experimentos com raios catódicos,
comprovou a existência de partículas subatômicas. CORRETO.
Determinou a existência dos elétrons, que são partículas menores que
o átomo (sub).
e) Rutherford Reconheceu a existência das partículas nucleares sem
carga elétrica, denominadas nêutrons. ERRADO. Foi Chadwick em
1932.
Em 1897, Joseph John Thomson, que recebeu o prêmio Nobel em 1906
pelos seus trabalhos sobre o estudo dos elétrons, fez experimentos
utilizando o tubo de descargas.
O enunciado faz referência ao modelo proposto por E. Rutherford, o
qual apresenta a caracterização do núcleo como sendo maciço e a
eletrosfera como uma região quase vazia. Esse experimento foi
realizado com o bombardeamento de núcleos de átomos de ouro por
partículas alfa. A partir dos resultados coletados do experimento, foi
construído então o modelo nuclear do átomo.
O modelo de Böhr oferece melhores fundamentos para a escolha de
um equipamento a ser utilizado na busca por evidências dos vestígios.
Vimos isto quando estudamos o salto quântico do elétron ao absorver
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energia e devolver esta energia absorvida na forma de ondas
eletromagnéticas, podendo ser na faixa da luz visível.
Vimos isto quando estudamos, no modelo de BOHR, o salto quântico
do elétron ao absorver energia e devolver esta energia absorvida na
forma de ondas eletromagnéticas, podendo ser na faixa da luz visível.
I. CORRETA. De acordo com os postulados de Böhr, num átomo de
hidrogênio, o elétron pode sair do estado fundamental (menor energia)
outros níveis energéticos. Chamamos este fenômeno de transição, ou
seja, quando um elétron muda de nível energético.
II. INCORRETA. Átomos esféricos e maciços são características do
modelo de Dalton.
III. INCORRETA. As duas regiões (núcleo e eletrosfera) foram
introduzidas a partir do modelo de Rutherford.
IV. CORRETA. Átomos esféricos, maciços e indivisíveis são
características do modelo de Dalton.
Resposta da questão 20: [E]
Rutherford imaginou que o átomo seria composto por um núcleo
positivo e muito pequeno. Hoje se sabe que o tamanho do átomo varia
de 10.000 a 100.000 vezes maior que o tamanho do seu núcleo. Ele
também acreditava que os elétrons giravam ao redor do núcleo e
neutralizavam a carga positiva do núcleo.
Na evolução dos modelos atômicos o modelo de Rutherford sucede o
modelo de Thomson. O modelo de Thomson é o conhecido como pudim
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com passas. O de Rutherford propunha o átomo com duas regiões bem
distintas: com núcleo e eletrosfera.
Rutherford concluiu que o átomo é um grande vazio, pois, a maioria
das partículas não desviaram. Algumas poucas foram desviadas por
serem positivas como a emissão alfa. Poucas porque esta região
denominada núcleo é relativamente muito pequena quando comparada
à eletrosfera.
Então, meu caro VESTIBULANDO. Espero que você acredite e
confie em meu trabalho. Muitas dicas de como fazer as questões
em menos tempo; o que é muito importante, além do que
estudar; o que caiu nas últimas provas e muitos exercícios para
você treinar.
E, em caso de dúvida em algum assunto ou questão, estou
sempre à sua disposição e respondo sempre rapidamente a
elas.
Aguardo você para as próximas aulas.
Sempre a seu dispor.
Prof. Wagner Bertolini
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