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Pré-visualização | Página 1 de 2Química – Profª SIMONE MORGADO Aula 2 – Estrutura do átomo, nº atômico, nº de massa e isoátomos. 1. ESTRUTURA DO ÁTOMO Como nós já vimos a Química é essa ciência que busca compreender os mistérios da matéria, e sabemos que essa matéria é formada por átomos. Então nossa aula de hoje vai falar um pouco de como é esse átomo (sua estrutura). Ao longo da história da química o modelo de átomo vem evoluindo, a princípio era uma bolinha (modelo de Dalton) depois veio Thomson e acrescenta a idéia de sub-partículas formando o átomo (modelo do pudim de passas) aonde teríamos uma massa pesada e positiva, e nela encravadas partículas negativas. Já com Rutherford o modelo mudou bastante, modelo que imita o sistema solar, teríamos um núcleo pesado,positivo e pequeno e ao redor uma região chamada de eletrosfera, onde estariam partículas de cargas negativas girando ao redor desse núcleo, é daqui o nosso ponto de partida para essa aula de estrutura do átomo. Então o átomo foi “dividido” em duas regiões bastante distintas núcleo e eletrosfera , no núcleo estão os prótons e nêutrons e na eletrosfera estão os elétrons. Essas partículas possuem carga e massa conforme a tabela abaixo. carga elétrica natureza valor massa - núcleo - prótons positiva +1 1 átomo - nêutrons ----- 0 1 - eletrosfera – elétrons negativa -1 1/1840 @ 0 Como você pode perceber no núcleo se concentra a massa do átomo e ele apresenta carga positiva, já na eletrosfera a carga é negativa e os elétrons possuem uma massa desprezível. Vamos supor que você queira imaginar o átomo, é importante ter uma noção do tamanho do núcleo em relação a eletrosfera, o núcleo é pelo menos 10 000 vezes menor que o tamanho do átomo podendo ser ainda menor dependendo do átomo em questão. Então o núcleo é uma região bem pequena que concentra praticamente toda a massa do átomo, portanto, muita massa num pequeno volume, podemos dizer que o núcleo é muito denso e claro positivo. A eletrosfera é uma região imensa em relação ao núcleo, com pouca massa, portanto, a eletrosfera é pouco densa e negativa. Se você esta imaginando o átomo percebe que existe nele um grande vazio. 2. ELEMENTO QUÍMICO O que será que identifica o elemento químico? O que diferencia o carbono do oxigênio? O núcleo é um lugar bem guardado no interior do átomo (inatingível), nas reações químicas é a eletrosfera quem sofre mudanças. E também conhecemos na natureza átomos diferentes que apresentam o mesmo número de nêutrons, portanto, não será o número de nêutrons que identificará o elemento, mas sim o número de prótons. O número de prótons permanece constante sendo então responsável pelas características de cada elemento. O que diferencia um elemento do outro é o número de prótons no seu núcleo. 2.1. Número Atômico(Z) O número atômico (Z) é o número de prótons. 2.2. Elemento Químico Elemento Químico é um conjunto de átomos com o mesmo número atômico. Exemplos: Cálcio (Ca) : conjunto de átomos que possuem 20 prótons. eletrosfera 2.3. Número de Massa (A) Como praticamente toda a massa do átomo se concentra no seu núcleo, chamamos de número de massa (A) a soma de prótons e nêutrons. Um elemento possui 3 características elemento - nº atômico (Z) Æ nº de prótons químico - nº de massa (A) Æ prótons + nêutrons - símbolo Representação de um elemento ZSiA A = número de massa Z = número atômico Si = símbolo do elemento Obs.: o número de massa pode ser colocado a direita ou à esquerda. Exemplo: 13Al27 A=27 Z=13 p=13 e=13 n= 27 –13 = 14 obs.: para determinar o número de nêutrons n = A - Z 3. Isótopos, Isóbaros e Isótonos 3.1. Isótopos Isótopos são átomos do mesmo elemento químico, portanto, apresentam o mesmo número de prótons, mas o número de massa e o número de nêutrons são diferentes. Praticamente todos os elementos apresentam isótopos naturais ou artificiais. Exemplo: 6C12 e 6C14 isótopos do hidrogênio (os isótopos do hidrogênio possuem nomes próprios) prótio deutério trítio 1 H1 1H2 1H3 abundância 99,99% 0,01% traços 3.2. Isóbaros Isóbaros são átomos que apresentam o mesmo número de massa, e o número de prótons e de nêutrons diferentes. Exemplo: 6C14 e 7N14 3.3. Isótonos Isótonos são átomos que apresentam o mesmo número de nêutrons, e o número de prótons e de massa diferentes. Exemplo: 5B11 e 6C12 Resumindo Z A N isótopos = ≠ ≠ isóbaros ≠ = ≠ isótonos ≠ ≠ = 4. Átomos e Íons Todo átomo é eletricamente neutro, pois, possui o número de prótons igual ao de elétrons. Quando um átomo no momento de uma ligação ganha ou perde elétrons (prótons ≠ elétrons) forma–se um íon. Íons são partículas que possuem uma determinada carga. Positivo + Æ p > e (doou elétrons) Íons Negativo - Æ p < e (recebeu elétrons) O íon positivo é chamado de cátion. O íon negativo é chamado de ânion. e- átomo de sódio cátion sódio eletricamente neutro carga positiva (p > e) 11protóns = 11 elétrons 11 prótons e 10 elétrons e- Átomo de cloro ânion cloreto Eletricamente neutra carga negativa (p < e ) 17 prótons = 17 elétrons 17 prótons e 18 elétrons Se você observar os dois íons abaixo 13Al3+ 8O2- prótons = 13 prótons = 8 elétrons = 13 – 3 =10 elétrons = 8 + 2 =10 Como eles apresentam o mesmo número de elétrons são chamados de espécies isoeletrônicas. Aula 2 - Exercícios 1)(Vunesp) O íon 19K39 +1 possui: a) 19 prótons. b) 19 nêutrons. c) 39 elétrons. d) número de massa igual a 20. e) número atômico igual a 39. 2)(Unitau) Um elemento químico é caracterizado por seu: a) número de nêutrons. b) número atômico. c) número de elétrons. d) número de massa. e) lugar na tabela periódica. 3)(Unitau) Dados os átomos: 26X54; 24Y54; 26Z52; 25W55, 24T52, são isótopos: a) X e Z; Y e T. b) X e Z; Y e W. c) X e Z; X e Y. d) Y e T; Z e W. e) X e Y; Z e W. 4)(vunesp) Dentre as alternativas a seguir, indicar a que contém a afirmação correta. a) Dois átomos que possuem o mesmo número de nêutrons pertencem ao mesmo elemento químico. b) Dois átomos com o mesmo número de elétrons em suas camadas de valência pertencem ao mesmo elemento químico. c) Dois átomos que possuem o mesmo número de prótons pertencem ao mesmo elemento químico. d) Dois átomos com iguais números de massa são isótopos. e) Dois átomos com iguais números de massa são alótropos. 5)(Cesgranrio) O lixo atômico de uma fábrica de material nuclear contém os elementos radioativos urânio e tório. Considere, a seguir as representações desses elementos: I - 92U238 II - 92U234 III - 90Th230 IV - 90Th234 Constituem um par de isóbaros: a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. 6)(Fatec) Os íons representados a seguir apresentam mesmo(a) 19K39 1+ e 20Ca40 2+ a) massa. b) raio iônico. c) carga nuclear. d) número de elétrons. e) energia de ionização. 7)(Puccamp) O silício, elemento químico mais abundante na natureza depois do oxigênio, tem grande aplicação na indústria Página12 Porque praticamente toda a massa do átomo está no núcleo?Apesar de ser uma região de volume muito maior que o do núcleo, ela é praticamente vazia, pois cada elétron é 1836 vezes menor que 1 próton (ou que 1 nêutron). É por isso que a massa do átomo concentra-se praticamente toda no núcleo.
Onde está concentrada praticamente toda a massa de um átomo?A maior parte da massa do átomo se deve ao núcleo. parte do volume do átomo se deve aos elétrons. Vista de um corte transversal através do centro de um átomo. O núcleo o qual contém prótons e nêutrons, é o local onde praticamente toda massa do átomo está concentrada.
É verdade que a maior parte da massa do átomo está no núcleo?O átomo é formado por pequenas partículas, também chamadas de partículas subatômicas: elétrons, prótons e nêutrons. A maior parte da massa do átomo concentra-se no núcleo, uma pequena e densa região. O seu maior volume encontra-se na eletrosfera, local de espaços vazios, pois os elétrons orbitam ao redor do núcleo.
Qual a função do núcleo do átomo?A sua massa é aproximadamente a mesma e o seu valor é cerca de 1836 vezes a massa do eletrão. No núcleo atómico atuam forças de pequeno alcance, que mantêm as referidas partículas unidas (forças nucleares). Estas forças têm grande intensidade, sendo contrariadas pelas forças repulsivas que atuam entre os protões.
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