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Elementos Químicos
1. Estrutura atómica.
1.1 Elementos Químicos: constituição, isótopos e massa atómica relativa
Átomo
1904 Thompson mostrou que o átomo teria de conter partículas: os
electrões
1911 Rutherford propõs a existência dos protões
1932 Chadwickidentificou outras
partículas sub atómicas: os neutrões
Partícula indivisível durante quase 2000 anos
Demócrito V a.c.
Modelo actual,”nuvem electrónica”
- O físico neozelandês Ernest Rutherford (1871-1937)
realizou em 1911 um célebre conjunto de experiências que
lhe permitiu concluir que o átomo é constituído por um
minúsculo núcleo positivo circundado por uma região
muitíssimo mais extensa, a nuvem electrónica, na qual está
espalhada a carga negativa.
Experiência de
Rutherford
Estrutura
atómica
Modelo da nuvem
electrónica
Partícula
subatómica
Carga
eléctrica
relativa
Massa
(relativa à do
protão)
Massa (em
quilogramas)
electrão -1 ≈ 0 9,11 x 10-31
protão +1 1 1,673 x 10-27
neutrão 0 1 1,675x 10-27
Número Atómico(Z)
XA
Z
Número Atómico
O número atómico, Z, representa o número de
protões existentes no núcleo de um átomo.
XA
Z
- Como o átomo é neutro, isto é,…
nº de protões = nº de electrões
ou seja,…
nº de cargas positivas = nº de cargas negativas
então,…
Z = nº p = nº e
XA
ZLogo, Z =11 protõese Z = 11 electrões
O número atómico, Z, indica:
•o número de ordem do elemento químico na Tabela
Periódica;
•a carga eléctrica do núcleo atómico em questão.
exemplo: a carga nuclear do hidrogénio é +1
Todos os átomos do mesmo elemento químico têm o mesmo nº atómico
Exemplo:
todos os átomos do elemento oxigénio têm Z = 8
Número de Massa(A)
Número de Massa
O número de massa, A, representa o número de
nucleões (existentes no núcleo) isto é, igual à soma
dos protões com os neutrões.
XA
Z
XA
ZSe, A = 23
E, A = Z + nº neutrõesEntão, temos 12 neutrões
Para o átomo do elemento oxigénio representado por: O16
8Indica:- Z- A- p- e- n
ião
A carga de um ião éZ - nº electrões
A carga deste ião óxido é 2-
Mas, Carga ião = nº protões - nº electrões
-2 = 8 - nº e
Logo, nº e = 10
-216
8 O
isótopos
Isótopos são átomos de um mesmo elemento (têm igual Z) mas diferem entre si quanto ao número de massa, A.
Isótopos
Massa Atómica Relativa
Massa Atómica Relativa
A massa atómica relativa, Ar, indica o número de vezes que a massa de um qualquer átomo é maior do que a massa-padrão
C126átomodo
12
1
O que significa afirmar que a massa atómica relativa do oxigénio é 16?
(Ar(O) = 16) ?
Significa que a massa do oxigénio, relativa à massa do Carbono 12 (que é o que define a massa
atómica), é 16x1/12, ou, 16/12 da massa desse carbono.
No dia-a-dia dizemos apenas que a massa atómica relativa do oxigénio é 16.
A massa atómica relativa de um átomo -
relação entre a massa do átomo e a
“unidade de massa atómica” (duodécima
parte da massa do átomo do isótopo
carbono-12).
Massa atómica e massa isotópica
A massa atómica relativa de um elemento, Ar, é a média
ponderada das massas isotópicas relativas dos isótopos
desse elemento.
Ar=
(adimensional!)
u
átomo
m
m
Ar = w1 A1 + w2 A2 + w3 A3 + ...
wi é a abundância relativa do isótopo de massa isotópica Ai
Exemplo: cloro
Constituído por dois isótopos, 35Cl (75,53%) e 37Cl ( 24,47% ) de
massas isotópica relativas de 34,97 e 36,97, respetivamente.
- Qual será a massa atómica média do cloro natural?
- Qual é a massa atómica relativa do cloro?
Em 100 átomos de cloro natural: 75,53 átomos de 35Cl (massa 34,97) e 24,47
átomos de 37Cl (massa 36,97).
Média pesada das massas atómicas = massa atómica média do cloro:
75,53 x 34,97 mu + 24,47 x 36,97 mu = 35,46 mu100
A(Cloro natural) = 35,46 mu Ar(Cloro natural) = 35,46