Estrutura atômica da matéria. Prof. Christopher Souza 1 Constituição da matéria A matéria que se pode encontrar no estado sólido, liquido ou gasoso é constituída por moléculas e estas podem ainda ser subdivididas em partículas menores que são os átomos. Exemplo: 1 molécula de água H2O 2 2 átomos de hidrogénio H2 1 átomo de oxigénio + O Estrutura do átomo O átomo é basicamente formado por três tipos de partículas elementares: elétrons, prótons e neutrons. Órbita electrónica 3 Os prótrons e os neutrons estão no núcleo do átomo e os eletrons giram em órbitas eletrônicas em volta do núcleo do átomo. Estrutura do átomo Carga eléctrica das partículas A carga eléctrica do elétron é igual à carga do proton, porém de sinal contrário: o eletron possui carga negativa (-) e o proton carga elétrica positiva (+). O neutron não possui carga elétrica, isto é, a sua carga é nula. 5 Carga elétrica do átomo Em qualquer átomo, o número de protons contidos no seu núcleo é igual ao número de eletrons que giram em volta dele, ou seja, a carga elétrica do átomo é nula, pois a carga positiva dos protrons é anulada pela carga negativa dos eletrons. Um átomo nesse estado eletricamente neutro. 6 está Órbitas electrônicas Num átomo, os electrons que giram em volta do núcleo distribuem-se em várias órbitas ou camadas eletrônicas num total máximo de sete (K, L, M, N, O, P, Q). 7 Dimensões do Átomo Diâmetro do átomo= 10-8cm Diâmetro do átomo= 10000 vezes diâmetro do núcleo Massa das Partículas Fundamentais Massa do próton= massa do nêutron Massa do próton= -1840 vezes a massa do núcleo Número atômico(Z) É o número de prótons existentes no núcleo Em um átomo o número de prótons é igual ao número de elétrons Numero da massa(A) É somada com o número de prótons com o numerro de nêutrons: A=Z+n Elemento Químico Em conjunto de átomos de mesmo número atômico. O elemento hidrogênio é o conjunto de átomos de números atômicos igual a 1 Representação de um átomo 23 11Na Tem se que Z=11 e A=23 39 19K Tem se que Z=19 e A=39 ISÓTOPOS: São átomos com o mesmo número de PRÓTONS. Exemplos: 12 e 14 15 e O16 C C O 6 6 8 8 1H1 Hidrogênio 99,98% % 2 H 1 Deutério 0,02% 3 H 1 Trítio 10-7 Isótopos Átomos de mesmo Z (mesmo elemento) com números de massa diferente (o número nêutrons diferente) Mesma propriedades químicas ISÓBAROS: São átomos com o mesmo número de MASSA Exemplos: 40 e Ar 18 40 Ca 20 42 e Sc 21 42 Ti 22 ISÓTONOS: São átomos com o mesmo número de NÊUTRONS Exemplos: 31 e P 15 32 S 16 38 e Kr 18 40 Ca 20 Isóbaros Átomos de Z diferente e de número de massa igual 40 Ar e 40 Ca 18 20 Isótonos Átomos de Z diferente, A diferente e mesmo número de nêutrons 11 B e 12 C 5 6 Íons: • Definição: é o átomo que perdeu ou ganhou elétrons. • Classificação: Cátion (+): átomo que perdeu elétrons. Ex. átomo: 11Na23 cátion Na+1 + eÂnion (-): átomo que ganhou elétrons. Ex. átomo: 17Cl35 + e- ânion Cl-1 Ions positivos e ions negativos Um átomo quando eletricamente neutro poderá ganhar (receber) ou perder (ceder) eletrons. Quando ele ganha um ou mais eletrons, dizemos que se transforma num íon negativo. Quando um átomo perde um ou mais eletrons, dizemos que ele se transforma num íon positivo. Exemplo: Se o átomo de sódio (Na) ceder um eletron ao átomo de cloro (Cl) passamos a ter um íon positivo de sódio e um íon negativo de cloro. íon negativo de cloro 20 Cl - N+ a íon positivo de sódio Exercícios 1. Dê o número de prótons, elétrons e nêutrons das espécies a seguir: e- n 26 26 24 30 30 15 18 16 ESPÉCIES 56 26Fe 56 (+2) 26Fe p 26 31 (-3) P 15 2. O que decide se dois átomos quaisquer são de um mesmo elemento químico ou de elementos químicos diferentes é o número de: a) prótons d) carga. b) nêutrons e) oxidação. c) elétrons Exercício de fixação: O elemento de número atômico 16 é constituído de vários nuclídeos, sendo que o mais abundante é o 32. Quantos prótons e nêutrons, respectivamente, possui esse nuclídeo? a) 8 e 8. b) 8 e 16. c) 16 e 8. d) 16 e 16 e) 24 e 8 RESUMO: Isótopos = Z (= p), A e n ÁTOMO Isóbaros Z (p), = A e n Isótonos Z (p), A e = n