Estrutura atómica

ESTRUTURA ATÓMICA

Física-Química 9º anoProfessora: Teresa Duarte

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ÍNDICE

ISÓTOPOS

INTRODUÇÃO

CONSTITUIÇÃO DO ÁTOMO

DISTRIBUIÇÃO ELETRÓNICA

SÍNTESE

EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÓMICOS

NÚMERO ATÓMICO E NÚMERO DE MASSA

AUTOAVALIAÇÃO

INTRODUÇÃO

Bem vindo ao módulo sobre Estrutura Atómica! Neste módulo, exploraremos os componentes do átomo, a história do modelo atómico, e como a estrutura atómica influencia as propriedades dos elementos.

Objetivos do módulo

• Compreender os componentes do átomo.
• Conhecer a evolução dos modelos atómicos.
• Relacionar a estrutura atómica com as propriedades dos elementos.

CONSTITUIÇÃO DO ÁTOMO

A figura ao lado representa o modelo atualmente aceite para o átomo - modelo quântico ou modelo da nuvem eletrónica.De acordo com este modelo, o átomo apresenta:

• Duas zonas distintas: núcleo e nuvem eletrónica;
• Três partículas subatómicas principais: eletrões, protões e neutrões;
• Os átomos são eletricamente neutros porque têm igual número de eletrões (carga +1) e de protões (carga -1).

Neutrão

Núcleo

Protão

Nuvem eletrónica

Eletrão

Info

EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÓMICOS

THOMSON

DEMÓCRITO

BOHR

1904

400 a.C.

1913

1803

1911

1927

RUTHERFORD

DALTON

SCHRODINGER

NÚMERO ATÓMICO E NÚMERO DE MASSA

Número de massa (A)

Símbolo do elemento químico

Número atómico (Z)

Exemplo:

Questão:

Descreve a constituição dos átomos representados:

ISÓTOPOS

• São átomos do mesmo elemento químico mas com diferente número de neutrões.
• Têm igual número atómico e diferente número de massa.

Exercício

Na Natureza é possível encontrar os átomos de enxofre, S, a seguir representados:

Indica o nome deste conjunto de átomos.

Qual deles é o átomo de menor massa? Justifica.

Indica o número de neutrões de cada um dos átomos.

DISTRIBUIÇÃO ELETRÓNICA

Os eletrões dos átomos não têm todos a mesma energia, encontrando-se distribuídos por níveis.A distribuição dos eletrões por níveis de energia obedece a certas regras.

nÍVEIS DE ENERGIA

EXEMPLO 1

rEGRAS PARA A DISTRIBUIÇÃO ELETRÓNICA

EXEMPLO 2

ELETRÕES DE VALÊNCIA

EXERCÍCIO

SÍNTESE

EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÓMICOS

ESTRUTURA ATÓMICA

Nº ATÓMICO E Nº DE MASSA

CONSTITUIÇÃO DO ÁTOMO

MODELO ATÓMICO ATUAL

ISÓTOPOS

DISTRIBUIÇÃO ELETRÓNICA

Modelo atómico de Bohr

• Os eletrões descrevem órbitas circulares bem definidas em torno do núcleo.
• Cada órbita tem associado um valor de energia.

Modelo atómico de Rutherford

• O átomo possui um núcleo com carga elétrica positiva
• O núcleo é muito pequeno e denso.
• Os eletrões movem-se em órbitas elíticas à volta do núcleo.

Modelo atómico de Dalton

• Propôs que os átomos são esferas sólidas e indivisíveis.

Distribuição eletrónica

Níveis de Energia:

Os eletrões estão distribuídos em diferentes camadas ou níveis de energia ao redor do núcleo.

Regra do Octeto:

Os átomos tendem a ser mais estáveis quando possuem oito eletrões na camada de valência, que é a mais externa.

Atomismo

• Surgiu na Grécia antiga.

• Toda a matéria seria constituída por pequeníssimos corpúsculos aos quais chamaram "átomos".

• Os seus principais defensores foram Leucipo e Demócrito.

Número atómico e número de massa

Número Atómico (Z):

Indica o número de protões no núcleo de um átomo e caracteriza o elemento químico.

Número de Massa (A):

É a soma do número de protões e neutrões no núcleo de um átomo. Representa a massa total do núcleo.

Regras para a distribuição eletrónica

• Cada nível de energia só pode ter um nº máximo de eletrões, dado pela expressão:

• Átomos de elementos químicos com número atómico inferior ou igual a 20, o último nível de energia não pode ter mais de 8 eletrões.

Modelo Quântico

• É o modelo mais atual.
• Os eletrões estão distribuídos em orbitais ao redor do núcleo, formando uma nuvem eletrónica.

Núcleo

É a zona central, muito pequena no átomo, onde se encontram os protões e os neutrões.

O núcleo atómico tem carga elétrica positiva e é responsável por quase toda a massa do átomo, pois os eletrões têm uma massa muitíssimo reduzida comparada com a massa dos protões e dos neutrões, tendo os dois últimos massa igual.

Isótopos

Isótopos são átomos do mesmo elemento que possuem o mesmo número de protões, mas diferentes números de neutrões.Exemplo: Carbono - 12 (6 protões e 6 neutrões) Carbono - 14 (6 protões e 8 neutrões)

Nuvem eletrónica

Zona em volta do núcleo, onde se encontram os eletrões em permanente movimento.Na nuvem eletrónica, a probabilidade de se encontrar eletrões é mais elevada nas regiões mais próximas do núcleo.

• Na figura, os pontos A e B têm igual probabilidade de encontrar eletrões.
• O ponto C representa menor probabilidade, porque está mais afastado do núcleo.

Modelo atómico de Thomsom

IIntroduziu o modelo do "bolo de passas", segundo o qual o átomo é uma esfera maciça de carga positiva, estando os eletrões dispersos no seu interior.

Exercício

Os átomos de carbono (C), silício (Si) e árgon (Ar) possuem, respetivamente, 6, 14 e 18 eletrões. Completa a tabela seguinte:

Exemplo

Para o átomo representado nesta figura, a distribuição eletrónica é: 2 - 8 - 2

Níveis de energia

• Os níveis de energia caracterizam-se por números inteiros: n = 1, 2, 3, ...
• Os eletrões com maior energia estão, em média, mais afastados do núcleo

EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÓMICOS

• Modelo de Dalton: propôs que os átomos são esferas sólidas e indivisíveis.

• Modelo de Thomson: introduziu o modelo do "bolo de passas", no qual os eletrões estavam imersos numa esfera positiva.

• Modelo de Rutherford: descobriu que o átomo possui um núcleo pequeno e denso, com eletrões a orbitar em seu redor.

• Modelo de Bohr: estabeleceu que os eletrões giram à volta do núcleo em níveis de energia definidos.

Resposta:

32 - 16 = 16 neutrões

33 - 16 = 17 neutrões

34 - 16 = 18 neutrões

Resposta:

Porque tem menor número de massa, ou seja, a massa do seu núcleo é menor por ter menos neutrões que os outros dois isótopos. E a massa do átomo é praticamente igual à massa do seu núcleo.

Eletrões de valência

• São os que estão, em média, mais afastados do núcleo.
• São responsáveis pelo comportamento químico dos elementos e pelas ligações entre os átomos.

Exemplo

Constituição do átomo

Protões:

Partículas subatómicas com carga positiva, localizadas no núcleo.

Neutrões:

Partículas subatómicas sem carga (neutras), também localizadas no núcleo.

Eletrões:

Partículas subatómicas com carga negativa, que orbitam ao redor do núcleo em diferentes níveis de energia.