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Átomos e Elementos
Objetivos • Compreender os átomos, sua estrutura e sua
função; • Estudar os fundamentos da química dos elementos
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
Propriedades das Partículas Subatômicas
Partícula Gramas Massa Relativa
Carga Símbolo
Elétron 9,109382 x 10-28 0,0005485799 -1 e-
Próton 1,672622 x 10-24 1,007276 +1 p+
Nêutrons 1,674927 x 10-24 1,008665 0 n0
Número Atômico (Z) e Número de Massa (A)
13
Al
26.981
Atomic number
Atom symbol
Atomic weight
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
Número Atômico
• Todos os átomos de um mesmo elemento têm o mesmo número de prótons no núcleo.
• Hidrogênio é o elemento mais simples, com um próton nuclear.
• O número de prótons no núcleo de um elemento é seu número atômico (Z).
• Os elementos atualmente estão distribuídos na Tabela Periódica a medida que o número atômico aumenta.
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
� Padrão Atual: Um átomo de C com 6 prótons e 6 nêutrons em seu núcleo é atribuída uma massa de exatamente 12.
� As massas de partículas subatômicas são expressas como uma (unidade de massa atômica) ou u (unidade)
Número de Massa (A)
� São átomos com o mesmo número atômico (Z) mas diferentes número de massa (A).
� Exemplo: � Boro-10 tem 5 p e 5 n: 10
5B � Boro-11 tem 5 p and 6 n: 11
5B 10B
11B
Isótopos
• Somente em alguns poucos casos (por exemplo, Al, F e P) os átomos de uma amostra natural de um determinado elemento apresentam todos a mesma massa.
• A maioria dos elementos consiste em átomos que têm diferentes números de massa.
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
Isótopos do Hidrogênio 7
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
Os cientistas se referem a determinado isótopo citando o número de massa (exemplo, 238U), mas os isótopos do hidrogênio são tão importantes que eles têm nomes e símbolos especiais.
Massa Atômica e Abundância Isotópica 8
* Massa atômica de um elemento
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
Cintilografia óssea com radioativo
tecnécio-99. 99
43Tc
Emissão de Raios γ
Isótopos e seus usos
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
Massas dos Isótopos (Determinada por Espectrometria de Massas)
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
Átomos e Mol 11
• Uma das partes mais emocionantes da Química é a descoberta de uma nova substância.
• A Química é uma ciência quantitativa • Quando dois reagentes reagem entre si, queremos
saber quantos átomos de cada um são usados para formar uma nova substância
� Mg queima no ar (O2) para produzir óxide de magnésio branco, MgO.
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
Contando átomos
Um mol é a quantidade de substância que possui um número de unidades fundamentais (átomos, moléculas ou outras partículas) igual ao número de átomos presente em exatamente 12 g do isótopo Carbono -12)
A palavra “mol” foi introduzida em 1896 p o r F r i e d r i c h W i h e l m O s w a l d (1853-1932), que derivou o termo da palavra latim moles (monte ou pilha).
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
1 mol =6.02214199 x 1023
Número de Avogadro
Amedeo Avogadro 1776-1856
Número de Avogadro
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
A chave para compreender o conceito de mol é que um mol sempre contém o mesmo número de partículas, não importa qual a substância.
Concebeu a ideia mas nunca determinou.
Qual a quantidade de mol de Mg contida em 0.200 g? Quantos átomos?
Mg tem uma massa molar de 24.3050 g/mol.
0.200 g • 1 mol24.31 g
= 8.23 x 10-3 mol
8.23 x 10-3 mol • 6.022 x 1023 atoms1 mol
= 4.95 x 1021 atomos Mg
Quantos átomos tem neste pedaço de Mg?
Amostras de 1 mol de substâncias simples comuns
32,066g de S 24,305 g de Mg 118,710 g de Sn
63,546 g de Cu
28,0855 g de Si Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
1 mol de 12C = 12.00 g of C = 6.022 x 1023 atoms
de C 12.00 g de 12C é a MASSA
MOLAR � Levando-se em conta
todos os isótopos de C, a massa molar de C é 12,011 g /mol
Massa Molar
Aula 3: Átomos e Elementos. Profa. Adélia
1 mol de Etanol contêm
2 mol C (12.01 g C/1 mol) = 24.02 g C
6 mol H (1.01 g H/1 mol) = 6.06 g H
1 mol O (16.00 g O/1 mol) = 16.00 g O
TOTAL = massa molar= 46.08 g/mol
Massa Molecular
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Composição percentual a partir das fórmulas
Calcular a composição percentual é um problema direto se conhecemos a fórmula química;
O cálculo depende de três fatores:
1) Massa molecular da substância;
2) Massa atômica de cada elemento no qual estamos
interessados;
3) Número de átomos de cada elemento na fórmula
química.
Quantos moles e quantas moléculas de álcool existem numa lata de cerveja, se existem 21.3 g de
C2H6O? (a) Massa Molar do C2H6O = 46.08 g/mol (b) Cálculo do número de moles do alcool (c) Sabendo que 1mol tem 6.022x1023 moléculas.
21.3 g • 1 mol46.08 g
= 0.462 mol
Exemplo da Aplicação de massa molar
0.462 mol • 6.022 x 1023 molecules1 mol
= 2.78 x 1023 moléculas
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