Átomos, moléculas e íons

ESTRUTURA ATÔMICA
Prof. Dr. Cristiano Torres Miranda
Disciplina: Química Inorgânica I – QM83A
Turma Q33
15/03/2016
TEORIA ATÔMICA DA MATÉRIA
QM83A - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Demócrito e Leucipo (discípulo)
(460 – 370 a.C.)
Aristóteles
(384 a.C. – 322 a.C.)
2
John Dalton
•
Lei de Dalton das proporções múltiplas: Quando dois
elementos formam diferentes compostos, a proporção
da massa dos elementos em um composto está
relacionada à proporção da massa do outro através de
um número inteiro pequeno.
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•
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TEORIA ATÔMICA DA MATÉRIA
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A descoberta da estrutura atômica
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Raios catódicos e elétrons
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Catodo
(
( + )
-)
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A descoberta da estrutura atômica
Anodo
( + )
Raios catódicos
(
-)
Lâmina de sulfeto de zinco
(
S
-)
Anodo
Catodo
N
( + )
5
Magneto
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A descoberta da estrutura atômica
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Raios catódicos e elétrons
.
• Em 1897, Thomson determinou que a proporção carga-massa
de um elétron é 1,76  108 C/g.
• Objetivo: encontrar a carga no elétron para determinar sua
massa.
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A descoberta da estrutura atômica
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Raios catódicos e elétrons
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A descoberta da estrutura atômica
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• Millikan  carga no elétron: 1,60 x 10-19 C.
1,76 x 108 C/g
massa do elétron: 9,10 x 10-28 g.
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• Com números mais exatos, a massa do elétron é 9,10939 x 10-28 g.
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Radioatividade
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A descoberta da estrutura atômica
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O átomo
• Pela separação da radiação,
conclui-se que o átomo
consiste
de
entidades
neutras
e
carregadas
negativa e positivamente.
• Thomson supôs que todas
essas espécies carregadas
eram encontradas em uma
esfera.
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A descoberta da estrutura atômica
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• Rutherford executou o seguinte experimento:
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O átomo com núcleo
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A descoberta da estrutura atômica
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Capítulo 02
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• Rutherford modificou o modelo de
Thomson da seguinte maneira:
– Suponha que o átomo é esférico
mas a carga positiva deve estar
localizada no centro, com uma
carga negativa difusa em torno
dele.
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O átomo com núcleo
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A descoberta da estrutura atômica
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• Os prótons e nêutrons estão localizados no núcleo do átomo,
que é pequeno. A maior parte da massa do átomo se deve ao
núcleo.
– Pode haver um número variável de nêutrons para o mesmo
número de prótons. Os isótopos têm o mesmo número de
prótons, mas números diferentes de nêutrons.
F. W. Aston
• Os elétrons estão localizados fora do núcleo. Grande parte do
volume do átomo se deve aos elétrons.
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• O átomo consite de entidades neutras, positivas e negativas
(prótons, elétrons e nêutrons).
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A descoberta da estrutura atômica
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A descoberta da estrutura atômica
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• Número atômico (Z) = número de prótons no núcleo.
Número de massa (A) = número total de núcleos no núcleo
(por exemplo, prótons e nêutrons).
• Por convenção, para um elemento X, escreve-se .
• Isótopos têm o mesmo Z, porém A é diferente.
• Encontramos o Z na tabela periódica.
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Isótopos, números atômicos e números de
massa
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A descoberta da estrutura atômica
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
+
Nuclídeo

+

• Partículas liberadas em uma reação nuclear:
partícula  
(e-)
pósitron

(e+)
neutrino



+
+

e+
?
+
+

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Nucleossíntese dos elementos leves
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A origem dos elementos
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A origem dos elementos
+

+
+
e+
+
.
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Nucleossíntese dos elementos pesados
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• A massa do 1H é 1,6735 x 10-24 g e do 16O é 2,6560 x10-23 g.
• Definimos: a massa de 12C = exatamente 12 u.
• Usando unidades de massa atômica:
1 u = 1,66054 x 10-24 g
1 g = 6,02214 x 1023 u
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A escala de massa atômica
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Pesos atômicos
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• A massa atômica relativa: massas médias dos isótopos:
– O C natural: 98,892 % de 12C + 1,107 % de 13C.
• A massa média do C:
• (0,9893)(12 u) + (0,0107)(13,00335) = 12,01 u
• A massa atômica (MA) é também conhecida como massa
atômica média.
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Massas atômicas médias
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Pesos atômicos
• As massas atômicas estão relacionadas na tabela periódica.
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Quais são as três partículas fundamentais das quais os átomos são
construídos? Quais são suas cargas elétricas? Quais destas
partículas constituem o núcleo do átomo?

Quantos elétrons, prótons e nêutrons existem no átomo de: (a)
24
119Sn e (c)
232Th.
12 Mg; (a) 50
90

O cobalto (27Co) tem três isótopos radioativos usados em estudos
médicos. Os átomos desses isótopos têm 30, 31 e 33 nêutrons,
respectivamente. Dê o símbolo para cada um deles.
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
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EXERCÍCIOS
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