Beatriz Maselli Profa Ana Desde a antiguidade o homem se interessa em responder a pergunta sobre a constituição da matéria. O antigo filósofo Leucipo, por exemplo, acreditava que o átomo era constituído por partículas minúsculas. Depois dessa definição, foi proposto por Demócrito e Dalton que as partículas atômicas eram maciças e indivisíveis. Fato este contestado mais tarde por Thomson, um físico inglês que descobriu a existência do elétron e pôde, então, confirmar a ideia antes proposta por Leucipo. Depois dessa descoberta, Thomson apresentou um modelo no qual o átomo era formado por uma esfera de cargas positivas e dentro do núcleo existiam elétrons. Modelo do átomo de Thomson – Numa esfera de massa uniformemente distribuída carregada positivamente, estariam incrustados elétrons de carga negativa, como em um pudim. Do átomo de Rutherford ao átomo de Bohr Através de todo o estudo sobre o átomo, Rutherford e sua equipe chegaram, em 1911, a um modelo atômico, que chamaram de modelo planetário do átomo. Ernest Rutherford e Niels Bohr Em 1913, Niels Bohr decifrou o modelo atômico, aplicando aos seus estudos o quantum de ação descoberto por Planck. O quantum de ação era, na verdade, o grande curinga que viria a concluir e esclarecer o modelo atômico. Partículas Fundamentais Os físicos dividem as partículas atômicas fundamentais em três categorias: quarks, léptons e bósons. Os léptons são partículas leves como o elétron. Foi o cientista americano Linus C. Pauling quem apresentou a teoria até o momento mais aceita para a distribuição eletrônica. Sobre Pauling, é sempre interessante citar que ele foi duas vezes laureado com o Prêmio Nobel. O de química em 1954, por suas descobertas sobre as ligações atômicas, e o da Paz em 1962, por sua militância contra as armas nucleares. Nos seus últimos anos de vida, publicou um trabalho relatando que concentrações significativas de vitamina C podem impedir a duplicação do vírus HIV. Foi um pesquisador ativo até a sua morte, quando atuava como Diretor de Pesquisa no Instituto Linus Pauling de Ciências e Medicina, em Palo Alto. Os átomos possuem até 7 camadas eletrônicas : Os sub-níveis eletrônicos são quatro, s, p, d, f. para os átomos naturais. O sub-nível s comporta no máximo 2 elétrons. O sub-nível p comporta no máximo 8 elétrons. O sub-nível d comporta no máximo 10 elétrons. O sub-nível f comporta no máximo 14 elétrons. Esquema da distribuição das camadas e subcamadas eletrônicas de Linus Pauling Número máximo Subnível de elétrons s 2 p 6 d 10 f 14 Nomenclatura s2 p6 d10 f14 Os elétrons se distribuem segundo o nível de energia de cada subnível, numa seqüência crescente em que ocupam primeiro os subníveis de menor energia e, por último, os de maior. Subnível Cam Níve ada l s2 K L M N O P Q 1 2 3 4 5 6 7 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s p6 d10 f14 2p 3p 4p 5p 6p 7p 3d 4d 5d 6d 4f 5f Total de elétr ons 2 8 18 32 32 18 8 NÚMERO ATÔMICO (Z) E NÚMERO DE MASSA (A) Tomando o modelo de Rutherford–Bohr como objeto de estudo, podemos definir alguns tópicos básicos que vão nortear nossos estudos. Número atômico (Z): n.° de prótons (P) no núcleo de um átomo. Z=p O número atômico caracteriza um elemento químico. Número de massa (A): O número de massa é a soma dos prótons (P) e nêutrons (N) do núcleo de um átomo. A=P+N ou A=Z+N Um átomo (X) será representado assim: A z X ou zXA Átomo neutro – Aquele em que o número de prótons é igual ao número de elétrons. Exemplo: 11Na23 e 16 8O Íon: espécie química cujo número de prótons é diferente do número de elétrons. Cátions: formados por retiradas de um ou mais elétrons da eletrosfera de um átomo: íon carregado positivamente. Exemplos: 11Na 1+ = perdeu 1 elétron Ânions: formados quando adicionamos um ou mais elétrons à eletrosfera de um átomo: íon carregado negativamente. Exemplos: 2- = ganhou 2 elétrons O 8 1- = ganhou 1 elétron Cl 17 RELAÇÕES ENTRE OS ÁTOMOS Isótopos: Átomos com o mesmo número de prótons no núcleo, porém, números de massa diferentes. Isótopos do elemento oxigênio: 8O16 8O 17 Isótopos do elemento potássio: 19K39 40 19K Isótopos do elemento hidrogênio: 8O 18 41 19K ISÓBAROS: Átomos com o mesmo número de massa (A) São átomos de diferentes elementos (de números atômicos diferentes). Exemplo: Argônio : 40 Ar 18 Cálcio : 40 Ca 20 ISÓTONOS: Átomos com o mesmo número de nêutrons. Exemplo: Boro: 11 n = 6 B 5 Carbono: 6C12 n = 6 ISOELETRÔNICOS: Elementos químicos diferentes que possuem a mesma quantidade de elétrons. Exemplo: Magnésio: 2+ = 10 elétrons Mg 12 Flúor: 1F 9 = 10 elétrons Nitrogênio: 3N 7 = 10 elétrons