Química: Noções de Estrutura Atômica e Molecular - Unidade 4

QUÍMICA – UNIDADE 4

Revisão para a AC² - 3ª etapa

Divisibilidade Da MatériaDaltonThompson Rutherford Bohr Conceitos de Planck e Crookes

Modelos Atômicos

A divisibilidade da Matéria

Na Grécia antiga os inúmeros filósofos que discutiam sobre a divisibilidade da matéria se dividam em dois grupos:

Continuidade: Os continuistas acreditavam que a matéria podia ser dividida indefinidamente em partes cada vez menores.

Descontinuidade: Os descontinuistas acreditavam que a matéria só poderia ser dividida até certo ponto, chamado de átomo.

John Dalton e o átomo bola de bilhar

Para John Dalton, analisando experimentos seus, de Lavoisier e Proust, afirmou que o átomo era uma esfera:

Também elaborou importantes postulados do qual se retiraram algumas definições, como o de elemento químico, moléculas e substâncias.

Maciça

Homogênea

Indivisível

Indestrutível

Imperecível

J. J. Thompson e o átomo pudim de passas

Observando os experimentos em tubos de vidro contendo gás rarefeito, que eram submetidos a uma descarga elétrica de alta voltagem, por W. Crookes e E. Goldstein, o cientista JJ. Thompson concluiu que o átomo era uma esfera positiva incrustada com elétrons:

Partículas Neutras Incrustadas (Elétrons)

Esfera Positiva

Rutherford e o átomo planetário Bombardeando uma finíssima lâmina de

ouro com partículas positivas (alfa), Rutherford observou que a maioria das partículas atravessavam a lâmina, algumas sofriam desvios e outras poucas eram ricocheteadas.

O átomo de Rutherford•Grande E Vazio •Possui um núcleo pequeno, denso e positivo (representa o sol no Modelo Planetário)•Possui Elétrons (planetas girando em camadas eletrônicas circulares ao redor do núcleo (eletrosfera)

Niels Bohr e Max Planck

Niels Bohr complementou o modelo de Rutherford afirmando que, quando os elétrons giravam ao redor do núcleo, não perdiam energia. Além disso, os elétrons poderiam saltar de uma camada para outra. Se o elétron saltasse para uma camada mais interna, emitiria, perdia energia, se o fizesse para uma mais externa, absorveria, ganharia energia.

Essa quantidade de energia seria bem definida, de acordo com os conceitos de Física Quântica de Max Planck (energia quantizada).

Eletrosfera James ChadwickPartículas constituintes dos átomosNúmero AtômicoNúmero de MassaRepresentação de um átomo

O átomo

Eletrosfera

Estudos posteriores mostraram a existência de 7 camadas eletrônicas, ou níveis de energia, na eletrosfera. Cada um representada com uma letra e podia comportar um quantidade máxima de elétrons.

1ª

8ª

Camada

Número Máximo de

Elétrons

K 2

L 8

M 18

N 32

O 32

P 18

Q 2

* Como proposto por Bohr, elétrons de uma mesma camada possuem mesma quantidade de energia.

James Chadwick

Chadwick mostrou que, no núcleo, além dos prótons, existiam também partículas com a mesma massa que o próton, mas com carga elétrica nula, os nêutrons, cuja provável função seria evitar uma repulsão entre os prótons do núcleo.

Partículas Constituintes do átomo Os átomos estão divididos em duas

partes: O núcleo, onde estão os Prótons (Massa 1u e carga +1) e os nêutrons (Massa 1u e carga 0), e a eletrosfera, onde estão os elétrons (Massa 1/1836u e carga -1), em movimento.

NUM ÁTOMO, O NÚMERO DE PRÓTONS É IGUAL AO NÚMERO DE LÉTRONS

“u” REPRESENTA A UNIDADE DE MASSA ATÔMICA

Número Atômica (Z)

Cada espécie de átomo possui determinado número de prótons.

O número de prótons, chamado número atômico, é representado por Z, que caracteriza o elemento químico.

Todos os átomos do mesmo elemento químico possuem sempre a mesma quantidade de prótons, mesmo que tenham números diferentes de nêutrons.

Número de Massa (A)

O elétron possui massa insignificante em relação ao próton e ao nêutron, então podemos dizer que a massa do átomo está quase toda concentrada no núcleo, onde estão os prótons e nêutros.

Número de Massa (A) é a soma dos números de prótons (Z) e nêutrons (N) de um átomo. A = Z + N

Representação do átomo

Representamos o átomo da seguinte maneira:

Onde X representa um elemento químico, A representa o número de massa e Z representa o número atômico.

Exemplo:

XA

Z

Al27

13

Semelhanças AtômicasÁtomo Neutro e Íon Isoeletrônicos

Semelhanças Atômicas

Semelhanças Atômicas

Isótopos: Dois átomos são Isótopos quando apresentam o mesmo número atômico e, portanto, pertencem ao mesmo elemento, mas têm diferentes números de massa. Ex:

Isóbaros: Dois átomos são Isóbaros quando têm o mesmo número de massa (A), mas diferentes números atômicos. Ex:

Isótonos : Dois átomos são Isótonos quando têm o mesmo número de nêutrons e diferentes números atômicos e de massa. Ex:

H11 H21 H31/ /

N/14

7 C14

6

N/16

8 C14

6

*De acordo com o que vimos, a melhor definição para elemento químico é a de um conjunto de átomos com o mesmo número atômico (Isótopos).

Átomos Neutros e Íons

Quando o número de prótons é igual ao número de elétrons, dizemos que o átomo está neutro, ou que possui carga nula, uma vez que as cargas positivas são iguais às negativas.

Se o número de prótons for diferente do de elétrons temos um íon.

Se um íon está carregado positivamente (número de prótons maior), ele é chamado de cátion, e quando está carregado negativamente (número de elétrons maior), ele é chamado de ânion.

Átomos Neutros e Íons

Abordando um exemplo:

Na+ possui deficiência de 1 elétron e Cl- possui excesso de 1 elétron.

O cátion é originado através da perda de elétrons, e o ânion, através do ganho de elétrons pelo átomo. Nunca pode ocorrer formação de um íon por perda ou ganho de prótons.

ÁTOMOS NEUTROS

Na e Cl ÍONS

Na+ / Cl- Cátion / Ânion

Átomos Neutros e Íons

Outro exemplo é:

Ca² tem 2 prótons a mais do que elétrons (perdeu 2 elétrons, O²- possui 2 elétrons a mais (ganhou 2 elétrons.

ÁTOMOS NEUTROS

Ca e OÍONS

Ca²+ / O²- Cátion / Ânion

Isoeletrônicos

Analise as espécies K+ e Cl-. O átomo neutro de Potássio (K) possui 19 prótons e 19 elétrons, o de Cloro (Cl) possui 17 prótons e 17 elétrons. Observe que na formação do cátion K+, este perde 1 elétron, ficando com 19 prótons e 18 elétrons. Já no ânion Cl-, este ganha 1 elétron, ficando com 17 prótons e 18 elétrons. K+ e Cl- estão com o mesmo número de elétrons, que seria 18, essas espécies, então, são Isoeletrônicas.

Isoeletrônicos: São espécies (átomos, íons ou grupos de átomos) que apresentam o mesmo número de elétrons.

Isoeletrônicos

Observe que o conceito também é aplicável à moléculas e íons moleculares. Como exemplo tomaremos as moléculas H2S e PH3. O Fósforo (P) possui 15 elétrons, o Hidrogênio (H) possui 1 e o Enxofre (S) tem 16 elétrons.

A molécula H2S possui 18 elétrons (H1+H1+S16) e a molécula PH3 possui 18 também (P15+H1+H1+H1). Assim H2S e PH3 também são isoeletrônicos.

Boa Sorte!

Fim!

Fonte

Esta revisão foi elaborada a partir do livro QUÍMICA 8º Ano, de Sérgio Matos e Nazareno Oliveira. Com base na Unidade 4 (Noções de estrutura atômica e molecular), abordando os capítulos de 1 a 12.

FIM!Bons Estudos!