PP - Estrutura Atómica

Estrutura Estrutura

AtómicaAtómicaAtómicaAtómica

Prof. Daniel CostaProf. Daniel CostaCFQ CFQ –– 9º ano9º ano

Estrutura AtómicaEstrutura Atómica

No estudo do mundo existem escalas muito diferentes…

… desde as enormes estruturas do Universo, com escalas infinitamente

grande,

… até às partículas do interior dos átomos, com escalas infinitamente

pequenas.Vídeo


ÁtomosÁtomos (do grego “atomus” – indivisível)

+ Protões – partículas com carga positiva.

-

NÚCLEO ATÓMICO

No entanto, sabemos hoje que podemos dividir os átomos em partículas menores…

++

Protões – partículas com carga positiva.Neutrões – partículas sem carga.

Electrões – partículas com carga negativa.-

NUVEM ELECTRÓNICA

Protões

Neutrões

ElectrõesOs átomos são neutros, porque têm tantos protões Os átomos são neutros, porque têm tantos protões

como electrõescomo electrões


Mas os átomos podem perder ou ganhar electrões, transformando-se em iões.

Os iões são partículas com carga eléctrica, positiva ou negativa.

Iões com carga eléctrica negativa – ANIÕESANIÕES

Iões com carga eléctrica positiva – CATIÕESCATIÕES

CORPÚSCULOS

ÁTOMOS

MOLÉCULAS

IÕES

São neutros

Não são neutros

(Nº de protões = Nº de electrões)

(Nº de protões ≠ Nº de electrões)


Os átomos ou grupo de átomos que perdem electrões originam iões positivos (catiões)

ÁTOMO

- ELECTRÃO

IÃO1+

Catião com carga 1+Catião com carga 1+

ÁTOMO

- ELECTRÃO

IÃO2+

Catião com carga 2+Catião com carga 2+

-

Nos Nos iões positivos iões positivos o o número de electrões número de electrões é é menormenor do do que o número de protõesque o número de protões..


Os átomos ou grupo de átomos que ganham electrões originam iões negativos (aniões)

ÁTOMO

- ELECTRÃO

IÃO1-

Anião com carga 1Anião com carga 1--

ÁTOMO

- ELECTRÃO

IÃO3-

Anião com carga 3Anião com carga 3--

-

-

Nos Nos iões negativos iões negativos o o número de electrões número de electrões é é maiormaior do do que o número de protõesque o número de protões..

Estrutura AtómicaEstrutura AtómicaComo são os átomos?Como são os átomos?

Tamanho dos átomosTamanho dos átomos

Os átomos são extraordinariamente pequenos!

Microfotografia electrónica de um Microfotografia electrónica de um minúsculo cristal de ourominúsculo cristal de ouro

As manchas coloridas representam As manchas coloridas representam átomos ampliados 25 milhões de vezes!átomos ampliados 25 milhões de vezes!



Átomos de elementos diferentes têm tamanhos diferentes.



Átomo Diâmetro atómico

Oxigénio 130 × 10-12 m = 130 pm

Silício 286 × 10-12 m = 286 pm

Alumínio 264 × 10-12 m = 264 pm

Ferro 344 × 10-12 m = 344 pm

Cálcio 348 × 10-12 m = 348 pm

Magnésio 260 × 10-12 m = 260 pm

Fósforo 220 × 10-12 m = 220 pm

1pm = 0,000 000 000 001 m = 101pm = 0,000 000 000 001 m = 10--1212 mm


Massa dos átomosMassa dos átomos

A massa dos átomos é muitíssimo pequena!

Por exemplo a massa de um átomo de oxigénio é:

0,000 000 000 000 000 000 000 026 56 g0,000 000 000 000 000 000 000 026 56 g

Seria complicado exprimir a massa dos átomos nestas unidades!

Qual é a tua

massa?

0,000 000 000 000 …


Massa dos átomosMassa dos átomos

OsOs químicosquímicos exprimemexprimem aa massamassa dede umum átomoátomo comparandocomparando--aa comcom umum padrãopadrão.. OO padrãopadrão éé aamassamassa dodo átomoátomo maismais leveleve dede hidrogéniohidrogénio HH,, aoao qualqual sese atribuiatribui oo valorvalor unitáriounitário::

A massa do átomo mais leve de hidrogénio, H, é 1A massa do átomo mais leve de hidrogénio, H, é 1Exemplo…

Balança

1 átomo de oxigénio

16 átomos de hidrogénio-1

A massa dos átomos mais abundantes de oxigénio é 16.A massa dos átomos mais abundantes de oxigénio é 16.

Isto significa que a Isto significa que a massamassa de cada um deste de cada um deste átomos de átomos de oxigénio é 16 vezes maior oxigénio é 16 vezes maior que a que a massamassa do do átomo de átomo de hidrogéniohidrogénio--11..

Balança Imaginária

Desta comparação entre a massa dos átomos de cada elemento com a massa do átomo de Desta comparação entre a massa dos átomos de cada elemento com a massa do átomo de hidrogéniohidrogénio--1 resulta um número sem unidades que corresponde à 1 resulta um número sem unidades que corresponde à massa atómica relativamassa atómica relativa do do

elemento. Simbolizaelemento. Simboliza--se por se por AArr..

Estrutura AtómicaEstrutura AtómicaEVOLUÇÃO DO MODELO ATÓMICOEVOLUÇÃO DO MODELO ATÓMICO

AoAo longolongo dosdos tempostempos osos cientistascientistas foramforam criandocriando imagensimagens dosdos átomosátomos baseadasbaseadas nasnasobservaçõesobservações dasdas experiênciasexperiências queque iamiam realizandorealizando.. EstasEstas imagensimagens mudarammudaram aoao longolongo dosdostempostempos……

CRONOLOGIACRONOLOGIA

Século V a.C.Século V a.C.DemócritoDemócrito, filósofo grego, sugere que toda a , filósofo grego, sugere que toda a matéria é “feita” de partículas muito pequenas matéria é “feita” de partículas muito pequenas

e indivisíveis, a que chama e indivisíveis, a que chama átomosátomos..

18071807John DaltonJohn Dalton, químico inglês, propõe que , químico inglês, propõe que os os elementoselementos são são constituídos por constituídos por

átomos indivisíveisátomos indivisíveis; cada elemento tem ; cada elemento tem

18971897JosephJoseph ThomsonThomson, físico , físico

inglês, descobre o inglês, descobre o electrãoelectrão..e indivisíveis, a que chama e indivisíveis, a que chama átomosátomos.. átomos indivisíveisátomos indivisíveis; cada elemento tem ; cada elemento tem

os seus próprios átomos.os seus próprios átomos.

19091909RobertRobert MillikanMillikan, físico norte, físico norte--americano, americano,

determina a determina a carga do electrãocarga do electrão..

19111911ErnestErnest RutherfordRutherford, físico e químico inglês, , físico e químico inglês, descobre que os átomos têm um descobre que os átomos têm um núcleonúcleo..

19131913NielsNiels BohrBohr, físico dinamarquês, , físico dinamarquês, introduz os introduz os níveis de energianíveis de energia..

CRONOLOGIACRONOLOGIA

19141914ErnestErnest RutherfordRutherford, descobre , descobre

o o protãoprotão..

19321932JamesJames ChadwickChadwick, físico inglês, , físico inglês,

descobre o descobre o neutrãoneutrão..

19631963MurrayMurray GellGell--MannMann, físico norte, físico norte--americano, americano,

sugere a experiência de sugere a experiência de quarksquarks..


OO primeiroprimeiro modelomodelo atómicoatómico foifoi propostoproposto porpor JohnJohn Dalton,Dalton, emem 18071807..

ParaPara Dalton,Dalton, oo átomoátomo eraera indivisívelindivisível ee comcom formaformaesféricaesférica.. OO seuseu tamanhotamanho ee massamassa erameramcaracterísticoscaracterísticos dede cadacada elementoelemento..

Modelo atómico de DaltonModelo atómico de Dalton

DaltonDalton afirmavaafirmava queque::

•• AA matériamatéria eraera formadaformada porpor partículaspartículas muitomuito pequenaspequenas chamadaschamadas átomosátomos..

•• OsOs átomosátomos erameram indivisíveisindivisíveis ee nãonão sese podiampodiam criarcriar nemnem destruirdestruir..

•• OsOs átomosátomos dede umum mesmomesmo elementoelemento erameram iguaisiguais..

•• OsOs átomosátomos dodo mesmomesmo elementoelemento ouou dede elementoselementos diferentesdiferentes podiampodiam combinarcombinar--sese entreentresisi formandoformando asas substânciassubstâncias..


FoiFoi JosephJoseph ThomsonThomson,, físicofísico inglês,inglês, que,que, emem 18971897,, quandoquando observavaobservavadescargasdescargas eléctricaseléctricas atravésatravés dede gasesgases rarefeitos,rarefeitos, descobriudescobriu oo electrãoelectrão,,partículapartícula comcom cargacarga eléctricaeléctrica negativanegativa ee muitomuito menormenor queque oo átomoátomo..

DescobertoDescoberto oo electrão,electrão, ThomsonThomson propõe,propõe, emem 19041904,, umum novonovo modelomodelodede átomoátomo..

Modelo atómico de Modelo atómico de ThomsonThomson

dede átomoátomo..

ParaPara ThomsonThomson,, oo átomoátomo eraera umauma esferaesfera maciçamaciça dede cargacargapositivapositiva,, distribuídadistribuída uniformemente,uniformemente, estandoestando osos electrõeselectrões,,partículaspartículas comcom cargacarga eléctricaeléctrica negativa,negativa, dispersosdispersos nono seuseuinteriorinterior (tal(tal comocomo passaspassas numnum bolo)bolo) emem númeronúmero suficientesuficienteparapara tornaremtornarem oo átomoátomo neutroneutro..

EsteEste modelomodelo ficouficou conhecidoconhecido comocomo oo modelomodelo dodo “pudim“pudim dedepassas”passas”..


NoNo inícioinício dodo séculoséculo XX,XX, oo cientistacientista neozelandêsneozelandês (império(império britânico)britânico) ErnestErnestRutherfordRutherford realizourealizou umauma experiênciaexperiência queque permitiupermitiu imaginarimaginar melhormelhor osos átomosátomosporpor dentrodentro.. BombardeouBombardeou comcom partículaspartículas αα umauma delgadadelgada lâminalâmina dede ouroouro eeobservouobservou comcom surpresasurpresa queque::

--AsAs partículaspartículas αα,, nana suasua maioria,maioria, atravessavamatravessavam aa lâminalâmina dede ouroouro semsem sofrersofrer desviodesvio;;--PartículasPartículas αα emem númeronúmero muitomuito menormenor erameram desviadas,desviadas, chegandochegando mesmomesmo aa voltarvoltar parapara

Modelo atómico de Modelo atómico de RutherfordRutherford

--PartículasPartículas αα emem númeronúmero muitomuito menormenor erameram desviadas,desviadas, chegandochegando mesmomesmo aa voltarvoltar paraparatrástrás..


EstasEstas observaçõesobservações permitirampermitiram--lhelhe concluirconcluir queque::

--AA maiormaior parteparte dodo átomoátomo seriaseria espaçoespaço vaziovazio,, porpor isso,isso, muitasmuitas partículaspartículas αα atravessavamatravessavam aalâminalâmina semsem sese desviaremdesviarem..--NoNo interiorinterior dodo átomo,átomo, haveriahaveria umauma zonazona centralcentral muitomuito pequena,pequena, comcom cargacarga positiva,positiva,ondeonde estariaestaria concentradaconcentrada todatoda aa suasua massamassa,, oo queque provocavaprovocava queque quandoquando asas partículaspartículas αα,,positivas,positivas, passavampassavam próximopróximo dada zonazona centralcentral positivapositiva dodo átomo,átomo, erameram desviadasdesviadas devidodevido àà


positivas,positivas, passavampassavam próximopróximo dada zonazona centralcentral positivapositiva dodo átomo,átomo, erameram desviadasdesviadas devidodevido ààrepulsãorepulsão..


IstoIsto levoulevou RutherfordRutherford aa imaginarimaginar osos átomosátomos constituídosconstituídos porpor::

--UmUm núcleonúcleo muitomuito pequeno,pequeno, comcom cargacarga positivapositiva ondeonde sese concentraconcentra aa massamassa dodo átomoátomo;;--ElectrõesElectrões comcom cargacarga negativanegativa movendomovendo--sese emem voltavolta dodo núcleo,núcleo, taltal comocomo osos planetasplanetas sesemovemmovem emem voltavolta dodo SolSol..


SurgiuSurgiu assim,assim, porpor voltavolta dede 19101910,, oo primeiroprimeiro modelomodelo planetárioplanetário dodo átomoátomo..SurgiuSurgiu assim,assim, porpor voltavolta dede 19101910,, oo primeiroprimeiro modelomodelo planetárioplanetário dodo átomoátomo..


EmEm 19131913,, NielsNiels BohrBohr,, físicofísico dinamarquês,dinamarquês, apresentouapresentou algumasalgumas alteraçõesalteraçõesaoao modelomodelo atómicoatómico dede RutherfordRutherford,, introduzindointroduzindo osos níveisníveis dede energiaenergia paraparaosos electrõeselectrões..

Modelo atómico de Modelo atómico de BohrBohr

ParaPara BohrBohr::

••OO átomoátomo possuíapossuía umum núcleonúcleo centralcentral ee osos electrõeselectrões sósó••OO átomoátomo possuíapossuía umum núcleonúcleo centralcentral ee osos electrõeselectrões sósópoderiampoderiam descreverdescrever certascertas órbitasórbitas circularescirculares,, bembemdefinidas,definidas, emem voltavolta dodo núcleonúcleo..

••OsOs electrõeselectrões sósó poderiampoderiam ocuparocupar determinadosdeterminados níveisníveisdede energiaenergia..

••AA cadacada órbitaórbita correspondiacorrespondia umum valorvalor dede energiaenergia..

••OO estadoestado fundamentalfundamental correspondiacorrespondia aoao estadoestado dedemenormenor energiaenergia..


SegundoSegundo oo modelomodelo atómicoatómico actualactual –– modelomodelo dada nuvemnuvem electrónicaelectrónica::

Modelo da nuvem electrónicaModelo da nuvem electrónica

••UmUm átomoátomo possuipossui umum núcleonúcleo centralcentral,, dede dimensõesdimensões muitíssimomuitíssimo reduzidas,reduzidas, ee umaumanuvemnuvem electrónicaelectrónica..

••NoNo núcleonúcleo atómicoatómico encontramencontram--sese osos protõesprotões ee osos neutrõesneutrões..

••OsOs electrõeselectrões encontramencontram--sese àà voltavolta dodo núcleo,núcleo, nana nuvemnuvem electrónicaelectrónica..

SegundoSegundo aa TeoriaTeoria Atómica,Atómica, nãonão éé possívelpossível sabersaber--se,se, numnum dadodado instanteinstante ee comcom exactidão,exactidão,aa posiçãoposição dede umum electrãoelectrão emem relaçãorelação aa núcleo,núcleo, istoisto é,é, nãonão éé possívelpossível falarfalar--sese emem órbitaórbitadodo electrão,electrão, masmas apenasapenas emem zonaszonas ondeonde oo electrãoelectrão temtem maiormaior probabilidadeprobabilidade dede seseencontrarencontrar..EssasEssas zonaszonas designamdesignam--sese porpor orbitaisorbitais..


UmaUma orbitalorbital podepode serser representadarepresentada porpor umauma espécieespécie dede nuvemnuvem,, maismais densadensa nasnas zonaszonasondeonde háhá maiormaior probabilidadeprobabilidade dede encontrarencontrar umum electrãoelectrão ee maismais difusadifusa nasnas zonaszonas dede menormenorprobabilidadeprobabilidade..

Modelo da nuvem electrónicaModelo da nuvem electrónica

Há maior probabilidade de encontrar Há maior probabilidade de encontrar uma uma abelhaabelha próximo da próximo da colmeiacolmeia..

Há maior probabilidade de encontrar o Há maior probabilidade de encontrar o electrãoelectrão na na zona mais densazona mais densa,, próxima do próxima do

núcleonúcleo..

Estrutura AtómicaEstrutura AtómicaModelo da nuvem electrónicaModelo da nuvem electrónica

Partícula Partícula subatómicasubatómica

Carga eCarga eeléctricaeléctrica relativarelativa

Massa Massa (relativa à do (relativa à do

protão)protão)

MassaMassa(em(em gramas)gramas)

ElectrãoElectrãoDescoberto em 1897 por Descoberto em 1897 por

J. J. ThomsonThomson

--11 PraticamentePraticamente zerozero 9,11 9,11 ×× 1010--2828

ProtãoProtão

PartículasPartículas queque constituemconstituem oo átomoátomo::

ProtãoProtãoDescoberto em 1914 por Descoberto em 1914 por

E. E. RutherfordRutherford

+1+1 11 1,673 1,673 ×× 1010--2424

NeutrãoNeutrãoDescoberto em 1932 por Descoberto em 1932 por

E.E. RutherfordRutherford

00 11 1,675 1,675 ×× 1010--2424

A A massa dos átomos está concentrada no seu núcleomassa dos átomos está concentrada no seu núcleo, pois é lá que se encontram os , pois é lá que se encontram os protões e os neutrões.protões e os neutrões.

O O tamanho dos átomos é praticamente o da sua nuvem electrónicatamanho dos átomos é praticamente o da sua nuvem electrónica..(A nuvem electrónica de um átomo é cerca de 10 000 a 100 000 vezes maior do que o seu (A nuvem electrónica de um átomo é cerca de 10 000 a 100 000 vezes maior do que o seu

núcleo)núcleo)

Estrutura AtómicaEstrutura AtómicaModelo da nuvem electrónicaModelo da nuvem electrónica

Partícula Partícula subatómicasubatómica

Carga eCarga eeléctricaeléctrica relativarelativa

Massa Massa (relativa à do (relativa à do

protão)protão)

MassaMassa(em(em gramas)gramas)

ElectrãoElectrãoDescoberto em 1897 por Descoberto em 1897 por

J. J. ThomsonThomson

--11 PraticamentePraticamente zerozero 9,11 9,11 ×× 1010--2828

ProtãoProtão

PartículasPartículas queque constituemconstituem oo átomoátomo::

ProtãoProtãoDescoberto em 1914 por Descoberto em 1914 por

E. E. RutherfordRutherford

+1+1 11 1,673 1,673 ×× 1010--2424

NeutrãoNeutrãoDescoberto em 1932 por Descoberto em 1932 por

E.E. RutherfordRutherford

00 11 1,675 1,675 ×× 1010--2424

A A carga nuclear de um átomocarga nuclear de um átomo, é positiva e de valor igual ao número de protões que o , é positiva e de valor igual ao número de protões que o constituem. Por exemplo, constituem. Por exemplo, se um átomo tem 10 protõesse um átomo tem 10 protões, a sua , a sua carga nuclear é +10carga nuclear é +10..

A A carga da nuvem electrónicacarga da nuvem electrónica, é negativa e de valor igual ao número de electrões que o , é negativa e de valor igual ao número de electrões que o constituem. Por exemplo, constituem. Por exemplo, se um átomo tem 6 electrõesse um átomo tem 6 electrões, a sua , a sua carga da nuvem carga da nuvem

electrónica é electrónica é --66..

Estrutura AtómicaEstrutura AtómicaNúmero Atómico e Número de MassaNúmero Atómico e Número de Massa

OsOs átomosátomos identificamidentificam--sese pelopelo númeronúmero atómicoatómico,, ZZ,, quequecorrespondecorresponde aoao númeronúmero dede protõesprotões queque oo átomoátomo temtem..

OO númeronúmero dede massamassa,, AA,, correspondecorresponde aoao númeronúmero totaltotal dedepartículaspartículas existentesexistentes nono núcleonúcleo dede umum átomo,átomo, istoisto é,é, aasomasoma dodo númeronúmero dede protõesprotões ++ númeronúmero dede neutrõesneutrões..

NÚMERO ATÓMICOZ

número de protões

NÚMERO DE MASSAA

número de (protões+neutrões)

\\\\++++++++

++++

--

--

--

++++ ++++ ++++

++++ ++++ ++++

protões

protões neutrões

NúmeroAtómico

Z = 3Z = 3

Númerode massa

A = 7A = 7


RepresentaçãoRepresentação dede umum átomoátomo

XANúmero de massaNúmero de massa

A = Z + NA = Z + N

Número Número Número de

XA

ZSímbolo do Símbolo do

elemento químicoelemento químico

Número AtómicoNúmero Atómico

Número de massa

Número Atómico

Número de neutrões= +

Número de protões


RepresentaçãoRepresentação dede umum átomoátomo -- exemplosexemplos

O16

8

Número atómico, Z = 8

Número de massa, A = 16

Número de protões = 8, pois Z = 8

Número de electrões = 8, pois um átomo tem tantos protões como electrões

Número de neutrões = 8, pois:Número de neutrões = 8, pois:A = Z + N � 16 = 8 + N � N = 16 – 8 = 8

Cl35

17




Número de electrões = 17, pois um átomo tem tantos protões como electrões

Número de neutrões = 18, pois:A = Z + N � 35 = 17 + N � N = 35 – 17 = 18


OO queque sãosão isótopos?isótopos?

IsótoposIsótopos sãosão átomosátomos dodo mesmomesmo elementoelemento queque diferemdiferem nono númeronúmero dede neutrõesneutrões..

C12

6

6 protões

6 electrões

6 neutrões

C14

6

6 protões

6 electrões

8 neutrões6 neutrões 8 neutrões

• Carbono-12 é o isótopo de carbono com número de massa 12.

• Carbono-14 é o isótopo de carbono com número de massa 14.

IsótoposIsótopos de um elemento têm:de um elemento têm:

-- O O mesmomesmo número atómico número atómico ZZ;;

-- DiferenteDiferente número de massa número de massa AA, pois o número de neutrões N é diferente., pois o número de neutrões N é diferente.


AlgunsAlguns isótoposisótopos

NomeNome dodo elementoelemento:: HIDROGÉNIOHIDROGÉNIO

H1

1

1 protões

1 electrões

PrótioPrótio

H2

1

1 protões

1 electrões

DeutérioDeutério

H3

1

1 protões

1 electrões

TrítioTrítio

H10 neutrões

H11 neutrões

H12 neutrões

NomeNome dodo elementoelemento:: OXIGÉNIOOXIGÉNIO

O16

8

8 protões

8 electrões

8 neutrões

OxigénioOxigénio--1616

O17

8

8 protões

8 electrões

9 neutrões


O18

8

8 protões

8 electrões

10 neutrões



IsótoposIsótopos ee AbundânciaAbundância NaturalNatural

ElementoElementoSímbolo Símbolo químicoquímico

Número Número atómico, Zatómico, Z

Isótopos Isótopos naturaisnaturais

NúmeroNúmero de massa dos isótopos e de massa dos isótopos e abundância naturalabundância natural

AzotoAzoto NN 77 221414 1515

(99,63 %) (0,37 %)(99,63 %) (0,37 %)

CobreCobre CuCu 2929 226363 6565

(69,2 %) (30,8 %)(69,2 %) (30,8 %)

MagnésioMagnésio MgMg 1212 332424 2525 2626

(79,0 %) (10,0 %) (11,0 %)(79,0 %) (10,0 %) (11,0 %)

NéonNéon NeNe 1010 332020 2121 2222

(90,5 %) (0,3 %) (9,2 %)(90,5 %) (0,3 %) (9,2 %)

OxigénioOxigénio OO 88 331616 17 17 1818

(99,76 %) (0,04 %) (0,20 %)(99,76 %) (0,04 %) (0,20 %)

EnxofreEnxofre SS 1616 333232 3333 3434

(95,0 %) (0,8 %) (4,2 %)(95,0 %) (0,8 %) (4,2 %)

PrataPrata AgAg 4747 22107107 109109

(51,8 %) (48,2 %)(51,8 %) (48,2 %)


RepresentaçãoRepresentação dede umum iãoião

carga AXNúmero de massaNúmero de massa

A = Z + NA = Z + N

Número Número Número de

Carga do iãoCarga do ião

carga A

ZXSímbolo do Símbolo do

elemento químicoelemento químicoNúmero AtómicoNúmero Atómico

Número de massa

Número Atómico

Número de neutrões= +

Número de protões


RepresentaçãoRepresentação dede umum iãoião -- exemplosexemplos

Na23 +Na23

Átomo de sódioÁtomo de sódio Ião sódioIão sódioPerde um electrãoPerde um electrão

Excesso de um protão


(ou deficiência de um electrão)


Na23

11

11 protões11 protões

12 neutrões12 neutrões

11 electrões11 electrões

+Na23

11




O núcleo não se altera.O núcleo não se altera.A e Z são iguais no átomo e no iãoA e Z são iguais no átomo e no ião

A alteração ocorre no número de electrõesA alteração ocorre no número de electrões







Cl35 −Cl35

Átomo de cloroÁtomo de cloro Ião cloroIão cloroGanha um electrãoGanha um electrão Excesso de um electrão

Excesso de um electrão

(ou deficiência de um protão)


Cl35

17




−Cl35

17




O núcleo não se altera.O núcleo não se altera.A e Z são iguais no átomo e no iãoA e Z são iguais no átomo e no ião

A alteração ocorre no número de electrõesA alteração ocorre no número de electrões







-216

8 O




Número de electrões = 10, pois nº e- = Z – carga � nº e- = 8 – (-2) � nº e- = 8 + 2 � nº e- = 10

Número de neutrões = 8, pois:Número de neutrões = 8, pois:A = Z + N � 16 = 8 + N � N = 16 – 8 = 8

+327

13 Al




Número de neutrões = 14, pois:A = Z + N � 27 = 13 + N � N = 27 – 13 = 14

Número de electrões = 7, pois nº e- = Z – carga � nº e- = 13 – (+3) �� nº e- = 13 – 3 � nº e- = 7

Estrutura AtómicaEstrutura AtómicaDistribuição electrónicaDistribuição electrónica

OsOs electrõeselectrões dede umum átomoátomo nãonão têmtêm todostodos aa mesmamesma energiaenergia;; distribuemdistribuem--sese porpor níveisníveis dedeenergiaenergia..

•• Nível 1 Nível 1 ou camada Kou camada K•• Nível 2 Nível 2 ou camada Lou camada L•• Nível 3 Nível 3 ou camada Mou camada M•• Nível 4 Nível 4 ou camada Nou camada N

OsOs electrõeselectrões distribuemdistribuem--sese porpor níveisníveis dede energiaenergia ee emem cadacada nívelnível háhá umum númeronúmero máximomáximodede electrõeselectrões::

OsOs níveisníveis dede energiaenergia sãosão caracterizadoscaracterizados porpor umum númeronúmero nn,, quequepodepode tomartomar valoresvalores inteirosinteiros dede 11 aa 77.. OsOs níveisníveis dede energiaenergiatambémtambém podempodem serser designadosdesignados porpor camadascamadas K,K, L,L, M,M, NN……

dede electrõeselectrões::

Número máximo de electrões por nível: Número máximo de electrões por nível: 2 n2 n22

Nível de energia, n Número máximo de electrões 2 n2

1 2 × 12 = 2

2 2 × 22 = 8

3 2 × 32 = 18

4 2 × 42 = 32


OsOs electrõeselectrões dodo átomoátomo distribuemdistribuem--sese porpor ordemordem crescentecrescente dede energiaenergia..

O último nível de energia não pode ter mais do que 8 electrões, à excepção do primeironível, que só pode conter 2 electrões.

OsOs electrõeselectrões dodo últimoúltimo nívelnível dede energiaenergia dede umum átomoátomo (nível(nível maismais externo)externo) designamdesignam--seseporpor electrõeselectrões dede valênciavalência..


Exemplos:

F9

ComoComo oo númeronúmero atómicoatómico dodo flúorflúor éé 99 (Z=(Z=99),), têmtêm--sese 99 electrõeselectrões distribuídosdistribuídos dodoseguinteseguinte modomodo::

•• 2 electrões no nível 12 electrões no nível 1•• 7 electrões no nível 27 electrões no nível 2

DistribuiçãoDistribuição electrónicaelectrónica dosdos átomosátomos dede flúorflúor nono estadoestado dede menormenor energiaenergia (estado(estado fundamental)fundamental)::DistribuiçãoDistribuição electrónicaelectrónica dosdos átomosátomos dede flúorflúor nono estadoestado dede menormenor energiaenergia (estado(estado fundamental)fundamental)::

7 - 2 - F9

Electrões Electrões do nível 1do nível 1


Electrões de valênciaElectrões de valência1º NÍVEL1º NÍVEL

2º NÍVEL2º NÍVEL

ENER

GIA


Exemplos:

Ar18

ComoComo oo númeronúmero atómicoatómico dodo árgonárgon éé 1818 (Z=(Z=1818),), têmtêm--sese 1818 electrõeselectrões distribuídosdistribuídos dodoseguinteseguinte modomodo::

•• 2 electrões no nível 12 electrões no nível 1•• 8 electrões no nível 28 electrões no nível 2•• 8 electrões no nível 38 electrões no nível 3

DistribuiçãoDistribuição electrónicaelectrónica dosdos átomosátomos dede árgonárgon nono estadoestado dede menormenor energiaenergia (estado(estado fundamental)fundamental)::DistribuiçãoDistribuição electrónicaelectrónica dosdos átomosátomos dede árgonárgon nono estadoestado dede menormenor energiaenergia (estado(estado fundamental)fundamental)::

8 - 8 - 2 -Ar 18







ENER

GIA


Exemplos:

K19

ComoComo oo númeronúmero atómicoatómico dodo potássiopotássio éé 1919 (Z=(Z=1919),), têmtêm--sese 1919 electrõeselectrões distribuídosdistribuídosdodo seguinteseguinte modomodo::

•• 2 electrões no nível 12 electrões no nível 1•• 8 electrões no nível 28 electrões no nível 2•• 8 electrões no nível 38 electrões no nível 3•• 1 electrão no nível 41 electrão no nível 4

DistribuiçãoDistribuição electrónicaelectrónica dosdos átomosátomos dede potássiopotássio nono estadoestado dede menormenor energiaenergia (estado(estado fundamental)fundamental)::DistribuiçãoDistribuição electrónicaelectrónica dosdos átomosátomos dede potássiopotássio nono estadoestado dede menormenor energiaenergia (estado(estado fundamental)fundamental)::

1 - 8 - 8 - 2 -K 19







ENER

GIA



2 electrão de valência


Exemplos:

1 - H1

2 - He2

1 - 2 - Li3

2 - 2 - Be4





1 - 8 - 2 - Na11

2 - 8 - 2 - Mg12

3 - 8 - 2 - Al13

4 - 8 - 2 - Si14





2 - 2 - Be4

3 - 2 - B5

4 - 2 - C6

5 - 2 - N7

6 - 2 - O8

7 - 2 - F9

8 - 2 - Ne10








4 - 8 - 2 - Si14

5 - 8 - 2 - P15

6 - 8 - 2 - S16

7 - 8 - 2 - Cl17

8 - 8 - 2 -Ar 18

1 - 8 - 8 - 2 -K 19

2 - 8 - 8 - 2 - Ca20







Estrutura AtómicaEstrutura AtómicaDistribuição electrónica Distribuição electrónica -- iõesiões

Num ião o número de electrões não é igual ao número de protões

+224

12 Mg

12 protões

10 electrões

12 neutrões

Distribuição electrónica no catião Mg2+, no estado fundamental:

8 - 2 - Mg224

12

+



Num ião o número de electrões não é igual ao número de protões

−F18

9

9 protões

10 electrões

9 neutrões

Distribuição electrónica no catião Mg2+, no estado fundamental:

8 - 2 - F18

9

−



8 - 2 - F18

9

−8 - 2 - Mg224

12

+

Partículas como o MgPartículas como o Mg2+2+ e o Fe o F--, que apresentam igual distribuição electrónica são , que apresentam igual distribuição electrónica são

denominadas por denominadas por PARTÍCULAS ISOELECTRÓNICASPARTÍCULAS ISOELECTRÓNICAS..denominadas por denominadas por PARTÍCULAS ISOELECTRÓNICASPARTÍCULAS ISOELECTRÓNICAS..

8 - 8 - 2 - S -2

16

OutrosOutros exemplosexemplos dede partículaspartículas isoelectrónicasisoelectrónicas::

8 - 8 - 2 - Ca 2

20

+

8 - 8 - 2 -Ar 18


QueQue átomosátomos têmtêm tendênciatendência aa formarformar catiões?catiões? EE aniões?aniões?

NumNum átomoátomo.. oo númeronúmero máximomáximo dede electrõeselectrões nono últimoúltimo nívelnível dede energiaenergia sãosão oitooito.. TodosTodos

osos átomosátomos queque têmtêm oitooito electrõeselectrões dede valênciavalência sãosão muitomuito estáveis!estáveis!

Assim,Assim, háhá átomosátomos queque têmtêm tendênciatendência aa transformartransformar--sese emem iões,iões, cedendocedendo ouou recebendorecebendo

electrõeselectrões dede formaforma aa queque aa suasua nuvemnuvem electrónicaelectrónica passepasse aa terter oitooito electrõeselectrões dede valência,valência,

tornandotornando--sese assimassim maismais estáveisestáveis..



ÁtomosÁtomos comcom poucospoucos electrõeselectrões dede valênciavalência têmtêm tendênciatendência aa perdêperdê--loslos originandooriginando iõesiõespositivospositivos ((CATIÕESCATIÕES))..

Mg12 protões e 12 electrões

2 2 –– 8 8 –– 2 2

Mg2+ 12 protões e 10 electrões

2 2 –– 8 8

Perde 2 electrõesPerde 2 electrões

2 2 –– 8 8 –– 2 2 2 electrões de valência

2 2 –– 8 8 8 electrões de valência

K19 protões e 19 electrões

2 2 –– 8 8 –– 8 8 –– 1 1 1 electrão de valência

K+ 19 protões e 18 electrões


Perde 2 electrõesPerde 2 electrões



ÁtomosÁtomos comcom muitosmuitos electrõeselectrões dede valênciavalência têmtêm tendênciatendência aa captarcaptar electrõeselectrões originandooriginandoiõesiões negativosnegativos ((ANIÕESANIÕES))..

F9 protões e 9 electrões

2 2 –– 7 7

F-9 protões e 10 electrões

2 2 –– 8 8

Ganha 1 electrãoGanha 1 electrão



S16 protões e 16 electrões

2 2 –– 8 8 –– 6 6 6 electrõesde valência

S2- 16 protões e 18 electrões


Ganha 2 electrõesGanha 2 electrões

Documents

PP - Estrutura Atómica