O tomo

O tomo

Como voc j sabe as substncias so formadas por partculas denominadas molculas, e estas, por sua vez, so constitudas por partculas menores, denominadas tomos.

H muito tempo, cerca de 30 anos antes de Cristo, o filsofo grego Demcrito j afirmava que a matria era formada por partculas muito pequenas, s quais ele chamou de tomos. Entretanto o conceito de tomo desse filsofo bem diferente do conceito admitido hoje pelos cientistas.

Segundo Demcrito essa partcula no pode ser dividida. Por isso, ele lhe deu o nome de tomo que no grego, significa indivisvel.

Atualmente aps de muitos estudos e experincias, os cientistas afirmam que o tomo formado por vrias partculas e que elas esto dispostas de tal forma que o tomo pode ser dividido em partes: o ncleo e a eletrosfera.

O ncleo e a eletrosfera

O ncleo a parte central do tomo. formado por dois tipos diferentes de partcula: os prtons (p) e os neutrons (n).

A eletrosfera, tambm conhecida por coroa, constituda pelas partculas que circundam o ncleo.

Essas partculas recebem o nome de eltrons (e) e so menores que os prtons e os nutrons.

Como voc pode perceber, o tomo muito parecido com o Sistema Solar. No Sistema Solar, o sol fica no centro e ao redor dele giram os planetas. No tomo, de um modo semelhante, os eletrons giram em torno do ncleo, em rbitas dispostas em planos diferentes.

Num tomo, o nmero de prtons igual ao de eltrons. Mas o nmero de nutrons pode ser diferente do de eltrons e de prtons.

Carga eltrica das partculas

As partculas do tomo possuem carga eltrica. S que a carga de cada uma dessas partculas diferente das outras. Assim os prtons tm carga eltrica positiva e os nutrons so partculas sem carga eltrica. J os eltrons tm carga eltrica negativa.

Cada tipo de carga eltrica apresenta um comportamento diferente.

Atravs de experincias muito simples possvel demonstrar como as cargas eltricas se comportam. Veja:

As duas bolinhas de plstico foram carregadas negativamente. Veja que elas se repelem quando tentamos aproxim-las.

Agora vamos ver o que ocorre quando as cargas so opostas.

Nessa experincia, a bolinha de plstico continua carregada negativamente e o basto de vidro est com carga eltrica positiva. Observe que a bola e o basto atraem-se mutuamente quando colocados prximos um do outro.

Essas experincias mostram que:

Cargas do mesmo sinal se repelem e de sinais contrrios se atraem.

O mesmo fenmeno que ocorre com as bolinhas e o basto de vidro tambm se d com as partculas do tomo, pois como voc sabe elas tambm possuem cargas eltricas.

Voc sabe tambm que o ncleo de um tomo contm partculas com cargas positivas, os prtons.

Diante disso surge um problema: se as cargas do mesmo sinal se repelem, como se explica que os prtons se mantenham unidos no ncleo de um tomo?

Isso possvel porque alm de prtons, o ncleo contm nutrons que so partculas sem carga eltrica. Assim os nutrons so as partculas responsveis pela estabilidade do ncleo do tomo, neutralizando a repulso que h entre os prtons.

Nmero de massa e nmero atmico

A soma do nmero de prtons e de nutrons existentes no ncleo de um tomo recebe o nome de nmero de massa e representado pela letra A.

O nmero atmico corresponde ao nmero de prtons ou de eltrons existentes num tomo e representado pela letra Z.

Temos ento:

A = nmero da massa = p + n Z = nmero atmico = p = e

O tomo eletricamente neutro, pois o nmero de prtons igual ao nmero de eltrons, e, como sabemos, as cargas eltricas dessas tm o mesmo valor absoluto, embora sejam de sinais contrrios.

Massa atmicaComo voc sabe, o tomo to pequeno que impossvel v-lo at mesmo com o auxlio de microscpios potentes. Logo impossvel medir sua massa ultilizando uma balana e as unidades usuais de massa, como grama, quilograma, etc.

Para determinar a massa atmica, os cientistas precisavam de algo que pudesse ser usado como padro. Assim, em 1961, eles adotaram o tomo-padro o tomo do carbono com o nmero atmico igual a 6 e o nmero da massa igual a 12. A seguir imaginaram esse tomo dividido em 12 partes iguais e consideraram uma dessas partes como a unidade de massa atmica.

Imagine voc tambm o tomo de carbono sendo dividido em doze partes iguais. A unidade de massa atmica corresponde massa de do carbono 12.

Quando dizemos, por exemplo, que a massa atmica do hlio 4, queremos dizer que sua massa 4 vezes maior que 1/12 da massa do carbono 12.

O arranjo dos eltrons na eletrosfera

J vimos que a eletrosfera constituda por partculas chamadas eltrons que giram ao redor do ncleo.

Mas essas partculas no se encontram a de maneira desorganizada, girando ao acaso. Pelo contrrio. Elas distribuem-se em camadas, cada uma com o nmero determinado de eltrons, como veremos a seguir.

Camadas eletrnicas

Um tomo pode ter no mximo 7 camadas eletrnicas. Cada uma designada por uma letra. A mais prxima do ncleo designada pela letra K, a segunda pela letra L, a terceira pela letra M e assim por diante.

Cada uma das camadas eletrnicas tem um nmero mximo de eltrons. Veja qual esse nmero no quadro que segue:

De modo geral, os tomos no possuem todas as camadas eletrnicas. O tomo de hidrognio, por exemplo, tem apenas uma. J o mercrio tem 6. Mas qualquer que seja o nmero de camadas eletrnicas de um tomo, a ltima delas no pode ter mais de 8 eltrons.

Vamos ver agora como a distribuio dos eltrons de alguns tomos:

A= nmero de massa = 4

Z= nmero atmico = 2

Como Z corresponde ao nmero de prtons, Esse tomo tem 2 prtons. Conseqentemente o tomo de hlio possui tambm 2 eltrons pois o nmero de prtons igual ao de eltrons.

Ainda com base na notao, sabemos que A = 4. Como A = p +n, temos:

O nmero de nutrons = 4-2 = 2.

Assim, esse tomo tem:

2 prtons, 2 nutrons e 2 eltrons.

Note que o tomo de hlio tem apenas uma camada eletrnica, a camada k, com 2 eltrons. Observe tambm que esse o nmero mximo de eltrons desta primeira camada.

O que so ons?

Consideremos o tomo de cloro com 17 prtons, 17 eltrons e 18 nutrons.

Para adquirirem estabilidade, os tomos tendem a ganhar ou perder eltrons de tal forma que a ltima camada fique completa.

Observe que a ltima camada eletrnica do tomo de cloro com 7 eltrons. Para completar o nmero mximo de 8 eltrons na ltima camada, esse tomo dever receber 1 eltron. Porm caso ganhe o eltron que lhe falta, o tomo de cloro deixar de ser neutro, pois ter 17 prtons e 18 eltrons.

Nesse caso o tomo de cloro ficar carregado negativamente, pois ter mais eltrons do que prtons. O tomo carregado negativamente recebe o nome de on negativo ou nion.

Assim esse tomo denominado de on de cloro e representado por Cl-. O sinal menos mostra que o tomo de cloro ganhou um eltron.

Consideremos o tomo de sdio que tem 11 prtons, 11 eltrons e 12 nutrons.

Veja esse tomo tem apenas um eltron na ltima camada. Se ele perder esse eltron, a camada anterior ficar completa. Porm nesse caso o tomo de sdio deixar de ser um neutro, pois ter 11 prtons e 10 eltrons.

Dizemos ento que o tomo de sdio ficou carregado positivamente pois seu nmeros de prtons tornou-se maior do que seu nmero de eltrons. O tomo carregado positivamente recebe o nome de on positivo ou ction.

O tomo de sdio denominado, portanto, de on de sdio e representado por Na+. O sinal mais significa que o tomo de sdio perdeu um eltron.

Resumindo, podemos dizer que os ons se classificam em dois tipos:

* nions - So ons negativos, pois nesse caso o nmero de eltrons maior do que o de prtons, ou seja, o tomo ganhou eltrons.

* Ctions - So ons positivos, pois nesse caso o nmero de eltrons do tomo menor do que o de prtons, ou seja, o tomo perdeu eltrons.

Os tomos dos gases nobres

Voc ver que os tomos se combinam dando origem a substncias. Por exemplo, dois tomos de hidrognio (H) podem combinar-se com um tomo de oxignio (O), dando origem a uma molcula de gua. No entanto, os tomos que tem 8 eletrons na tima camada dificilmente se combinam com outros; eles so estveis. Isso ocorre com os tomos dos gases nenio, argnio, xennio, criptnio e radnio, que por isso receberam o nome de gases nobres.

O gs hlio tambm um gs nobre, embora seja uma exceo, pois tem apenas 2 eltrons na ltima camada eletrnica.

Veja o esquema dos tomos de dois gases nobres:

O tomo

Histria

A idia simples e parecia consistente: se a matria podia ser dividida em pedaos cada vez menores, devia haver um ponto que chegasse a mnima frao possvel.

Foi assim que os antigos filsofos gregos conceberam o tomo (indivisvel). A doutrina deve ter-se originado por outra do sculo V C. e seus principais representantes foram Lucipo e Demcrito.

Do primeiro quase nada se sabe. O segundo discpulo daquele, nasceu na Crocia, em torno do ano 460 a.C. Dono de uma curiosidade enciclopdica realizou observaes no terreno da Zoologia, dos quais s restaram fragmentos.

Alm de indivisveis, devido a sua pequena massa, e s se distinguiam um dos outros por seu tamanho e por sua forma.

As diferentes formas que davam s diversas substncias suas propriedades. Os lquidos, por exemplo, deviam sua fluidez ao fato de serem construdos por tomos esfricos, deslizavam perfeitamente uns sobre os outros.

O atomismo foi das primeiras tentativas de descobrir uma explicao racional para a multiplicidade de seres da natureza. Abandonada durante a idade Mdia crist, a idia foi preservada no mundo muulmano.

O poeta mstico persa do sculo XIII Djalau Ud-Din Rumi chegou a afirmar que os tomos eram indivisveis ( 700 anos antes da fsica moderna ). O sculo XVII assistiu a uma retomada do interesse pelos tomos: O principal representante do atomismo dessa poca foi Pierre Gassendi (1592 - 1655), professor no Collge Royal, de Paris. Ele procurou sintetizar as filosofias dos antigos gregos com o cristianismo.

No sculo XIX, a partir das teorias sobre gases do ingls John Dalton e do italiano Amadeo Avogrado, o atomismo deixou o terreno da filosofia para entrar no da cincia.

Nmero atmico

O nmero de prtons, que no varia, recebe o nome de nmero atmico e serve para identificar o elemento qumico.

Cada nmero atmico exclusivo de um determinado elemento qumico.

O nmero atmico do hidrognio 1, pois o tomo de hidrognio possui apenas um prton.

Nmero de massa

A soma do nmero de prtons com o nmero de nutrons o nmero de massa do tomo.

Compare os 2 tomos que voc j conhece e anote o nmero atmico e o nmero de massa de cada um deles:

_939293415.xlsSheet: Plan1

Tabela de distribuio de eltrons

Camada eletronica

Nmero mximo

de eltrons

K

2.0

L

8.0

M

18.0

N

32.0

O

32.0

P

18.0

Q

2.0