ESTRUTURA ATÔMICA
Introdução
A Química é a parte da ciência que estuda a constituição da matéria, sua estrutura interna, as relações entre os
diversos tipos de materiais encontrados na natureza e suas
transformações.
Matéria é tudo aquilo que tem massa e volume e ocupa lugar no espaço. Exemplos: a madeira, o ferro, a água,
o ar, etc.
Quatro séculos a.C. foi lançada a idéia de que a matéria era constituída de partículas extremamente pequenas,
a que chamaram de átomo (indivisível).
Teoria atômica de Dalton (1803)
xe de raios α (B) obtido foi projetado sobre uma finíssima
lâmina de ouro (C), envolvida em um recipiente revestido
de material fluorescente, o sulfeto de zinco (ZnS), que permite visualizar o local em que incidem as partículas α, invisíveis a olho nu.
Interpretação de Rutherford
a) A matéria era formada de enormes espaços vazios.
b) Como a partícula α é de carga positiva somente um
forte campo elétrico poderia causar tais desvios. Portanto, em determinados intervalos, havia concentrações de cargas positivas na estrutura da lâmina.
c) Para fazer ricochetear as partículas α, somente havendo um corpúsculo de grande massa e pequeno
volume.
O inglês John Dalton, baseado em fatos experimentais - as leis ponderais (leis relacionadas às massas de
reagentes e de produtos de uma reação química) - anunciou sua teoria atômica, que pode ser resumida nos seguintes pontos:
a) A matéria é formada de partículas indivisíveis chamadas átomos.
b) Átomos são esferas maciças, indivisíveis, indestrutíveis e eletricamente neutras.
c) Átomos de um mesmo elemento são iguais, átomos de elementos diferentes são diferentes.
d) Os átomos combinam-se formando moléculas.
e) As reações químicas são processos em que ocorrem uniões e separações de átomos.
O nêutron foi descoberto por Chadwick, em 1932.
O diâmetro do átomo é cerca de 10.000 a 100.000
vezes maior do que o diâmetro do próprio núcleo.
O próton e o nêutron possuem massas praticamente iguais.
A massa do elétron é desprezível em relação à
massa do próton ou do nêutron.
Modelo atômico de Rutherford
A tabela a seguir relaciona carga relativa e massa relativa dessas partículas:
Em 1911, Ernest Rutherford bombardeando finas lâminas de ouro com partículas alfa (positivas) emitidas pelo
radioativo polônio, acabou criando o “modelo atômico
planetário”.
Na experiência de Rutherford, colocou-se o polônio dentro de um bloco de chumbo dotado de um orifício (A). O fei-
IDENTIFICAÇÃO E
REPRESENTAÇÃO ATÔMICA
Um átomo é identificado por dois números: o número
atômico e o número de massa.
Número atômico (Z): é o número de prótons de um
átomo.
Z = P onde P = n° de prótons
1
Número de massa (A): é a soma de prótons e nêutrons
de um átomo.
A=Z+N
onde N = n° de neutrons
Representação Convencional
do elemento
O número atômico (Z) normalmente vem escrito à esquerda e embaixo do símbolo do elemento (E). O número
de massa (A) pode vir escrito à esquerda ou à direita, em
cima ou até embaixo da representação simbólica.
Hidrogênio
Oxigênio
Ouro
Prata
Sódio
Enxofre
-H
-O
- Au (de Aurum)
- Ag (de Argentum)
- Na (de natrium)
- S (de sulfur)
Na nomenclatura provisória para elementos com número atômico acima de 100, utiliza-se a seguinte fórmula:
Prefixo da centena - prefixo da dezena - prefixo
da unidade + io
Os prefixos podem ser obtidos parte do grego e parte
do latim evitando a ambigüidade, assim temos:
A
E ou ZEA
Z
Exemplos
Exemplo:
Sódio
23
11
Na ou
11
Na23
Significa que o sódio tem número atômico 11 e número
de massa 23.
Z = 165 – nome: un-hex-pentio (Uhp)
Z = 303 – nome: tri-nil-trio (Tnt)
Z = 903 – nome: en-nil-trio (Ent).
Através de Z e A pode-se determinar o número de partículas fundamentais do átomo , levando em conta que:
num átomo neutro, isolado ou fundamental o número de elétrons é igual ao número de prótons, logo é igual
a Z.
- P = e e = n° de elétrons
O número de nêutrons (N) é igual ao número de massa (A) menos o número de prótons (Z), ou
A=Z+N
∴
Íons
Íon é um átomo, ou grupo de átomos, carregados eletricamente.
• Quando um átomo ganha elétron(s), fica carregado
negativamente e recebe o nome de ânion, ou íon negativo.
Exemplos:
Cl + 1eCl1átomo
ânion (monovalente)
N=A–Z
lS + 2eS2átomo
ânion (di ou bivalente)
Assim, no caso do sódio:
• Quando um átomo perde elétron(s), fica carregado
positivamente e recebe o nome de cátion, ou íon positivo.
Exemplos:
ELEMENTO QUÍMICO
É o conjunto de átomos de mesmo número atômico (Z).
Na
átomo
átomo
Na1+ + 1ecátion
(monovalente)
Al
átomo
átomo
Al+3 + 3ecátion
(Trivalente)
17
Ex: 1H, 2He, 8O, 11Na, 17Cl
Cada elemento químico tem um nome e é representado por um símbolo, que facilita sua representação. A primeira letra desse símbolo, é sempre maiúscula, e a segunda letra, quando existir, é sempre minúscula, e, todas devem ser escritas em letra de forma.
2
-2
No ânion bivalente 8O existem 8 prótons, 10 elétrons
e 9 nêutrons (2 elétrons a menos).
27
+3
No cátion trivalente 13Al existem 13 prótons, 10 elétrons e 14 nêutrons (3 elétrons a mais).
Observe que o número de elétrons das estruturas O2- e
Al são iguais, ou seja, as espécies químicas O-2 e Al3+
3+