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EVOLUÇÃO DO MODELO ATÔMICO
- Leucipo e Demócrito
Aproximadamente 500 anos a.C. sugeriram que a matéria não é contínua, mas feita de
minúsculas partículas indivisíveis. Essas partículas forma chamadas de átomos – (do
grego átomos – “indivisível”).
- Segundo Aristóteles: a matéria resulta da combinação de átomos dos 4 elementos:
terra, fogo, ar e água.
Modelo de Dalton – Modelo Bola de Bilhar
Dalton propôs a idéia de que as propriedades da matéria podem ser explicadas em
termos de comportamento de partículas finitas, unitárias. Surgiu assim o modelo de
Dalton:
a) os átomos são maciços e indivisíveis (bola de bilhar)
b) átomos de elementos diferentes são diferentes
c) para formar os compostos, os átomos dos elementos ligam-se em proporções fixas e
simples.
Modelo de Thomson – Modelo Pudim de Passas
Descobriu os elétrons, partículas dos átomos que têm carga elétrica negativa.
Thomson verificou que raios catódicos (catodo – eletrodo negativo) podiam ser
interpretados como um feixe de partículas carregadas (luminosidade), que foram
chamadas elétrons.
Como átomo é neutro, onde estariam as cargas positivas?
O modelo foi chamado de pudim de passas, devido seu formato. O pudim representado
pela massa (carga positiva) e as uvas passas, os elétrons (carga negativa) incrustados na
massa.
Modelo Atômico de Rutherfor – Modelo Planetário ou Sistema Solar
Através de um experimento que consistia na observação do que ocorria com as
partículas alfa (α – carga positiva) durante o bombardeamento de uma finíssima lâmina
de ouro.
O átomo é constituído de um núcleo – região central, de carga elétrica positiva (prótons
e partículas sem cargas, os nêutrons – sem carga) – muito pequeno em relação ao
tamanho total do átomo, mas que concentra praticamente toda a massa do átomo. Ao
redor do núcleo (a eletrosfera), descrevendo órbitas circulares, estão os elétrons, cuja
carga, por ser negativa, neutraliza a carga positiva do núcleo.
Modelo Atômico de Rutherfor-Bohr – Modelo Planetário ou Sistema Solar
Niels Bohr, que na época trabalhava com Rutherford – propôs um novo modelo
atômico, cujos principais pontos são:
- os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas circulares chamadas de camadas ou
níveis.
- os níveis apresentam, energia crescente à medida que se afastam do núcleo.
- não mudando de camada, os elétrons têm energia estacionária, ou seja, não perdem
nem ganham energia. As camadas ou níveis apresentam energias fixas.
- quando se fornece energia para o átomo, seus elétrons a absorvem e saltam para níveis
superiores (mais energéticos). Nesse estado – chamado “estado excitado” do átomo -, os
elétrons ficam instáveis e, quase instantaneamente, retornam para o nível original (para
o estado normal de energia, também conhecido como estado fundamental). No retorno,
devolvem – em forma de luz – a energia que receberam na excitação
Modelo Clássico – Modelo Quântico
Esse sistema é formado por três tipos de partículas fundamentais:
Núcleo: prótons (carga positiva) e nêutrons (sem carga)
Eletrosfera: elétrons (carga negativa)
Partículas
Elétron
Próton
Nêutron
Massa Relativa (u)
U = unidade de massa
atômica
1/1836
1
1
Carga Relativa
u.c.a. = unidade de carga
atômica
-1
+1
0
NÚMERO ATÔMICO – Z
O que determina um elemento químico é o número de prótons. Esse número é chamado
número atômico e representado pela letra Z.
Número atômico (Z) é o número de prótons do átomo.
Como já sabemos que em um átomo o número de prótons é igual ao número de elétrons,
se conhecermos seu número atômico saberemos também seu número de elétrons.
Cálcio (Ca) Z=20 portanto e=20
Cloro (Cl) Z=17 portanto e=17
NÚMERO DE MASSA – A
A soma do número de prótons e de nêutrons de um átomo é chamada número de massa
e representada pelo símbolo A.
A = p + n ou A = Z + n
Vejamos os exemplos:
Cloro (Cl) 17p 18n 17e
Z=17
A = p+n A=17+18 A=35
Potássio (K) Z=19 A=40
P = 19 ; e=19
A= Z+ n
n=A–Z
n = 40-19
n = 21
De acordo com a IUPAC, ao representar um elemento químico, devem-se indicar, junto
ao seu símbolo, os números atômico e de massa e, quando se tratar de um íon, também a
sua carga elétrica.
A
A
A carga elétrica do íon
X
X
X
Z
Z
Z
Exemplos:
35
Cl e 40K
17
19
Nos fenômenos químicos os átomos podem perder ou ganhar elétrons, originado novas
espécies químicas carregadas eletricamente, os íons.
ÍONS
Cátions: íons positivos
Formam-se pela perda de elétrons. Num cátion o número de prótons (carga
positiva) é sempre maior que o número de elétrons (carga negativa).
Ânions: íons negativos
São formados quando um átomo recebe elétrons e apresentam sempre um
número de elétrons maior que o número de prótons.
RELAÇÕES ATÔMICAS
ISÓTOPOS
São átomos com igual número atômico (Z) e diferentes números de massa (A).
35
16
18
Cl e 37Cl
O 17O
O
17
11
8
8
8
ISÓBAROS
São átomos que apresentam diferentes números atômico (Z) e mesmo número de massa
(A).
40
Ca e 40Ar
20
18
ISÓTONOS
São átomos que apresentam mesmo número de nêutrons, porém com diferentes números
atômicos (Z) e de massa (A).
26
28
Mg
Si
12
A=26
Z=12 (p=12; e=12)
n=A–Z
n = 26 – 12
n = 14
14
A=28
Z=14 (p=14; e=14)
n=A-Z
n = 28 - 14
n = 14
EXERCÍCIOS
1) Um átomo de urânio (U) tem nº atômico (Z) 92 e nº de massa (A) 238. Pede-se o nº
de:
p=
e=
n=
2) Quantos prótons, nêutrons e elétrons apresentam os íons:
a) 56Fe 3+
26
b) 37Cl 17
c) 31P
15
3) Qual o número atômico e o número de massa de um íon monoatômico com carga +3,
contendo 23 elétrons e 30 nêutrons?
4) Relacione as colunas abaixo, identificando cada uma delas com a letra correta:
a) próton
( ) carga negativa
b) nêutron
( ) carga positiva
c) Au
( ) sem carga
d) símbolos
( ) letras
e) elétrons
( ) aurum
f) tabela periódica
( ) elementos químicos
5) Quantos átomos de cada elemento formam as partículas das seguintes substâncias:
a) C2H5OH =
b) CaCO3 =
c) H2O2 =
d) SO2 =
6) Os átomos R e S são isótopos e apresentam as seguintes características:
Determine os números atômicos e os números de massa de R, S e T.
7) Considere as informações
Determine o número atômico e o número de massa de R.