Estado do Rio de Janeiro Prefeitura Municipal de Macaé Secretaria Municipal de Educação Pré-Vestibular Social

A UNIVERSIDADE MAIS PERTO DE VOCÊ.

Professor: Marcelo Vizeu Disciplina: Química

MODELOS ATÔMICOS

ESTRUTURA ATÔMICA BÁSICA

Apesar de o átomo ser um intricado sistema elétrico formado por inúmeras partículas e subpartículas, a

maioria dos fenômenos químicos e nucleares pode ser explicada considerando-se duas regiões:

• Um núcleo pequeno e denso contendo

prótons (partículas positivas) e nêutrons

(partículas sem carga elétrica);

• Uma eletrosfera grande rarefeita

contendo elétrons (partículas de

carga negativa)

Duas expressões de grande importância:

• Número atômico (Z) é o número de prótons presentes no núcleo de um átomo. É ele quem define o

elemento químico.

• Número de massa (A) é a soma do número de nêutrons (N) e número de prótons (P) presentes no

núcleo de um átomo. ( obs. : P = Z).

Daí a relação : A= Z + N Z = A – N N = A – Z P = Z

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Z = e A ≠

Z ≠ e A

=

Z ≠ , A ≠ e N = E =

• Quando um átomo encontra-se em seu estado fundamental P = Z = e .

SEMELHANÇA ATÔMICA

“ISÓTOPOS são dois ou mais átomos que possuem

mesmo número atômico mas diferentes números

de massa.”

Exemplo: 1H1 , 1H2 , 1H3

“ISÓBAROS são dois ou mais átomos que possuem

mesmo número de massa e diferentes números

atômicos.”

Exemplo: 6C14 e 7N14

“ISÓTONOS são dois ou mais átomos que

possuem mesmo número de nêutrons e

diferentes números atômicos e de massa.”

Exemplo: 17Cl37 e 20Ca 40 (n = 20)

“ISOELETRÔNICOS são dois ou mais

átomos que possuem mesmo número de elétrons

e geralmente são formados por íons.”

Exemplo: 17Cl– e 20Ca +2 (e = 18)

ÍONS

CÁTIONS ÂNIONS

Carga – Carga +

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MAPA MENTAL

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA

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EXERCÍCIOS

1. (Enem 2017) Um fato corriqueiro ao se cozinhar arroz é o derramamento de parte da água de cozimento sobre a chama azul do fogo, mudando-a para uma chama amarela. Essa mudança de cor pode suscitar interpretações diversas, relacionadas às substâncias presentes na água de cozimento.

Além do sal de cozinha (NaC ),l nela se encontram

carboidratos, proteínas e sais minerais. Cientificamente, sabe-se que essa mudança de cor da chama ocorre pela a) reação do gás de cozinha com o sal, volatilizando

gás cloro. b) emissão de fótons pelo sódio, excitado por causa

da chama. c) produção de derivado amarelo, pela reação com

o carboidrato. d) reação do gás de cozinha com a água, formando

gás hidrogênio. e) excitação das moléculas de proteínas, com

formação de luz amarela. 2. (Uerj 2001) Observe os esquemas a seguir, que

representam experimentos envolvendo raios catódicos.

(Adaptado de HARTWIG, D. R. e outros. "Química

geral e inorgânica." São Paulo: Scipione. 1999.)

Desses experimentos resultou a descoberta de uma

partícula subatômica.

As propriedades massa e carga elétrica dessa

partícula apresentam, respectivamente, a seguinte

caracterização:

a) igual a zero; igual a zero b) igual a zero; maior que zero c) diferente de zero; igual a zero d) diferente de zero; menor que zero 3. (Enem 2009) Os núcleos dos átomos são

constituídos de prótons e nêutrons, sendo ambos os principais responsáveis pela sua massa. Nota-se que, na maioria dos núcleos, essas partículas

não estão presentes na mesma proporção. O gráfico mostra a quantidade de nêutrons (N) em função da quantidade de prótons (Z) para os núcleos estáveis conhecidos.

O antimônio é um elemento químico que possui 50

prótons e possui vários isótopos ¯ átomos que só se

diferem pelo número de nêutrons. De acordo com o

gráfico, os isótopos estáveis do antimônio possuem

a) entre 12 e 24 nêutrons a menos que o número de prótons.

b) exatamente o mesmo número de prótons e nêutrons.

c) entre 0 e 12 nêutrons a mais que o número de prótons.

d) entre 12 e 24 nêutrons a mais que o número de prótons.

e) entre 0 e 12 nêutrons a menos que o número de prótons.

4. (Enem 2009) Na manipulação em escala

nanométrica, os átomos revelam características

peculiares, podendo apresentar tolerância à

temperatura, reatividade química, condutividade

elétrica, ou mesmo exibir força de intensidade

extraordinária. Essas características explicam o

interesse industrial pelos nanomateriais que estão

sendo muito pesquisados em diversas áreas, desde

o desenvolvimento de cosméticos, tintas e tecidos,

até o de terapias contra o câncer.

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LACAVA, Z. G. M; MORAIS, P. C.

Nanobiotecnologia e Saúde. Disponível em:

http://www.comciencia.br (adaptado).

A utilização de nanopartículas na indústria e na

medicina requer estudos mais detalhados, pois

a) as partículas, quanto menores, mais potentes e radiativas se tornam.

b) as partículas podem ser manipuladas, mas não caracterizadas com a atual tecnologia.

c) as propriedades biológicas das partículas somente podem ser testadas em microrganismos.

d) as partículas podem atravessar poros e canais celulares, o que poderia causar impactos desconhecidos aos seres vivos e, até mesmo, aos ecossistemas.

e) o organismo humano apresenta imunidade contra partículas tão pequenas, já que apresentam a mesma dimensão das bactérias (um bilionésimo de metro).

5. (Enem PPL 2014) Partículas beta, ao atravessarem a matéria viva, colidem com uma pequena porcentagem de moléculas e deixam atrás de si um rastro aleatoriamente pontilhado de radicais livres e íons quimicamente ativos. Essas espécies podem romper ainda outras ligações moleculares, causando danos celulares. HEWITT, P. G. Física conceitual. Porto Alegre: Bookman, 2002 (adaptado). A capacidade de gerar os efeitos descritos dá-se porque tal partícula é um a) elétron e, por possuir massa relativa desprezível,

tem elevada energia cinética translacional. b) nêutron e, por não possuir carga elétrica, tem alta

capacidade de produzir reações nucleares. c) núcleo do átomo de hélio (He) e, por possuir

massa elevada, tem grande poder de penetração. d) fóton e, por não possuir massa, tem grande

facilidade de induzir a formação de radicais livres. e) núcleo do átomo de hidrogênio (H) e, por possuir

carga positiva, tem alta reatividade química. 6. (Uerj 2019) Recentemente, cientistas conseguiram produzir hidrogênio metálico, comprimindo hidrogênio molecular sob elevada pressão. As propriedades metálicas desse elemento são as mesmas dos demais elementos do grupo 1 da tabela de classificação periódica. Essa semelhança está relacionada com o subnível mais energético desses elementos, que corresponde a:

a) 1ns

b) 2np

c) 3nd

d) 4nf

7. (Uerj 2018) Apesar de apresentarem propriedades químicas distintas, os elementos flúor, neônio e sódio possuem números atômicos próximos, conforme destacado a seguir.

9F 10Ne 11Na

Dentre esses elementos, nomeie o que apresenta maior estabilidade em relação à regra do octeto e indique o símbolo daquele cujos átomos têm o maior número de camadas eletrônicas. Em seguida, nomeie a ligação interatômica formada

entre Na e F e apresente a fórmula química do

composto resultante dessa ligação.

8. (Uerj 2015) Com base no número de partículas subatômicas que compõem um átomo, as seguintes grandezas podem ser definidas:

Grandeza Símbolo

número atômico Z

número de massa A

número de nêutrons N

número de elétrons E

O oxigênio é encontrado na natureza sob a forma de três átomos: 16O, 17O e 18O. No estado fundamental, esses átomos possuem entre si quantidades iguais de duas das grandezas apresentadas. Os símbolos dessas duas grandezas são: a) Z e A b) E e N c) Z e E d) N e A 9. (Uerj 2014) Uma forma de identificar a estabilidade de um átomo de qualquer elemento químico consiste em relacionar seu número de prótons com seu número de nêutrons em um gráfico denominado diagrama de estabilidade, mostrado a seguir.

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São considerados estáveis os átomos cuja interseção entre o número de prótons e o de nêutrons se encontra dentro da zona de estabilidade mostrada no gráfico. Verifica-se, com base no diagrama, que o menor número de massa de um isótopo estável de um metal é igual a: a) 2 b) 3 c) 6 d) 9 10. (Uerj 2013) A descoberta dos isótopos foi de grande importância para o conhecimento da estrutura atômica da matéria.

Sabe-se, hoje, que os isótopos 54Fe e 56Fe têm,

respectivamente, 28 e 30 nêutrons. A razão entre as cargas elétricas dos núcleos dos

isótopos 54Fe e 56Fe é igual a: a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0 11. (Uerj 2012) Segundo pesquisas recentes, há uma bactéria que parece ser capaz de substituir o fósforo por arsênio em seu DNA. Uma semelhança entre as estruturas atômicas desses elementos químicos que possibilita essa substituição é: a) número de elétrons b) soma das partículas nucleares c) quantidade de níveis eletrônicos d) configuração da camada de valência 12. (Uerj 2010) O selênio é um elemento químico

essencial ao funcionamento do organismo, e suas

principais fontes são o trigo, as nozes e os peixes.

Nesses alimentos, o selênio está presente em sua

forma aniônica Se2-. Existem na natureza átomos de

outros elementos químicos com a mesma

distribuição eletrônica desse ânion.

O símbolo químico de um átomo que possui a

mesma distribuição eletrônica desse ânion está

indicado em:

a) Kr b) Br c) As d) Te 13. (Uerj 2005) A maioria dos elementos químicos é

constituída por um conjunto de átomos

quimicamente idênticos, denominados isótopos.

Observe, a seguir, os isótopos de dois elementos

químicos:

- hidrogênio - 1H, 2H e 3H;

- oxigênio - 16O, 17O e 18O.

Combinando-se os isótopos do hidrogênio com os

do oxigênio em condições adequadas, obtêm-se

diferentes tipos de moléculas de água num total de:

a) 6 b) 9 c) 12 d) 18 14. (Uerj 2004) A figura a seguir foi proposta por

um ilustrador para representar um átomo de lítio (Li)

no estado fundamental, segundo o modelo de

Rutherford-Bohr.

Constatamos que a figura está incorreta em relação

ao número de:

a) nêutrons no núcleo b) partículas no núcleo c) elétrons por camada d) partículas na eletrosfera 15. (Uerj 2002) Em 1911, o cientista Ernest

Rutherford realizou um experimento que consistiu

em bombardear uma finíssima lâmina de ouro com

partículas á, emitidas por um elemento radioativo, e

observou que:

- a grande maioria das partículas á atravessava a

lâmina de ouro sem sofrer desvios ou sofrendo

desvios muito pequenos;

- uma em cada dez mil partículas á era desviada

para um ângulo maior do que 90°.

Com base nas observações acima, Rutherford pôde

chegar à seguinte conclusão quanto à estrutura do

átomo:

a) o átomo é maciço e eletricamente neutro b) a carga elétrica do elétron é negativa e

puntiforme c) o ouro é radioativo e um bom condutor de

corrente elétrica d) o núcleo do átomo é pequeno e contém a maior

parte da massa