Materiais de Construção - Ibracon - C6

Livro: Materiais de Construo Civil Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia

Oswaldo Cascudo Universidade Federal de Gois

Estrutura Atmica e Molecular dos Materiais

Captulo 6


Estrutura atmica

A estrutura de um material pode ser dividida em quatro nveis:

estrutura atmica;

arranjo atmico;

microestrutura;

macroestrutura.


A estrutura do tomo: nutrons, prtons e eltrons

(a) modelo planetrio: ncleo no centrocom eltrons orbitando

ao seu redor

(d) detalhes do tomo

Modelos simplificados do tomo.


Conceitos / Definies

Massa atmica:

a massa representativa de um tomo, considerando o total de prtons e nutrons.

Em termos de massa, o que importa, no tomo,

realmente o ncleo, porque contm os elementos mais pesados;

A massa do eltron

praticamente desprezvel, uma vez que apenas 0,0005 g da massa de um prton ou de um nutron.


Conceitos / definies

Nmero atmico:

O nmero atmico

indica o nmero de eltrons ou de prtons de cada tomo (considerando o tomo neutro, ou seja, com cargas eltricas negativas e positivas iguais).

Por exemplo, um tomo de cobre, que contm 29 eltrons e 29 prtons, tem um nmero atmico igual a 29.


Conceitos / Definies

Tabela peridica:

Tabela peridica dos elementos.


Estrutura eletrnica do tomo

Nveis energticos ou camadas eletrnicas:

Os eltrons que circundam o ncleo de um tomo no o fazem dentro de um mesmo nvel energtico;

Eles respeitam nveis ou grupos qunticos, assim como, dentro desses nveis, esto sujeitos a subnveis ou subgrupos especficos.



Nmeros qunticos:

O nvel energtico ocupado por cada eltron obedece,

inicialmente, a uma estrutura de nveis ou camadas qunticas principais, designada por nmeros qunticos principais (n),,

cujos

valores so: 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7;

Esta seqncia diz respeito ao sentido crescente dos nveis qunticos

tambm representada pelas letras K (n

=

1), L (n

=

2),

M

(n = 3), N (n = 4), O

(n

=

5), P (n = 6) e Q (n = 7) , o que significa tambm nveis crescentes de energia;

Assim, eltrons que pertenam ao nvel quntico K pertencem ao primeiro nvel quntico (n

=

1), de menor energia em relao aos

demais nveis.



Nmeros mximos de eltrons em um dado nvel quntico:

Nmeros qunticos

K L M N O P Q

2 8 18 32 32 18 2



Subnveis de energia:

Nos tomos dos elementos conhecidos, podem ocorrer 4 subnveis possveis (para cada nvel quntico), designados sucessivamente pelas letras:

s (sharp);

p (principal);

d (diffuse);

f (fundamental).



Subnveis de energia:

s:

o subnvel de menor energia e o nmero mximo de eltrons desse subnvel

igual a 2;

p: tem maior nvel energtico que s

e pode ter no mximo 6eltrons;

d

: tem maior nvel energtico que p

e s

e pode ter um mximo de 10 eltrons;

f

: subnvel

de maior energia em um dado nvel, podendo ter, no mximo, 14 eltrons.



Notao da configurao eletrnica :

Escreve-se o nmero quntico principal antes da letra indicativa do subnvel, a qual possui expoente

que indica o

nmero de eltrons contidos nesse subnvel.

Exemplo: 3 p5

Significado:

Na camada M (nmero quntico principal = 3), existe o subnvel p

contendo 5 eltrons.



Configurao eletrnica de um tomo :

Para se dar a configurao eletrnica de um tomo, colocam-se os eltrons, primeiramente, nos subnveis de menor energia.

Exemplo : Sdio (Na) -

elemento de n

atmico 11

Na: 1s2 2s2

2p6

3s1

Estrutura eletrnica do Na, mostrando as camadas ou nveis qunticos K, L e M com seus eltrons (em vermelho).



Valncia do tomo :A valncia de um tomo est

relacionada com a habilidade do tomo

para entrar em combinao qumica com outros elementos, sendo freqentemente determinada pelo nmero de eltrons na camada mais externa, em especial nos subnveis s

p.

(ASKELAND, 1994)

Camada mais externa = camada de valncia (importante no tipo de ligao qumica que tomo desenvolver)

Valncia baixa (em geral

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