A estrutura do
átomo
Parte 1
Rosângela Moreira
A idéia de átomo provavelmente é uma das mais
primitivas da física.
Seu conceito foi originado pelos gregos, dando a esta partícula o nome
átomo, que em grego significa “indivisível”. O nome foi bem aceito até o
início do século XX, quando Einstein conseguiu mostrar que era possível
partir um átomo e obter uma grande quantidade de energia, que pode ser
muito útil por exemplo no fornecimento de energia elétrica a uma grande
cidade, ou então nefasta, quando utilizada em bombas atômicas.
A idéia inicial dos gregos era de um átomo rígido e sólido.
No entanto, já
no século XIX, vários físicos e químicos tentavam explicar o átomo como
sendo constituído por outras partículas ainda menores, como os prótons,
elétrons e nêutrons.
No final da década de 1930, foram descobertas partículas ainda
menores, entre elas as denominadas múons, píons e káons. Hoje em dia,
existe um número tão grande de partículas que nem o alfabeto grego foi
suficiente para a denominação de todas elas. Desta forma, tais partículas
são simplesmente associadas a números.
Toda a matéria é constituída de átomos...
Sua constituição…
Núcleo - região constituída basicamente por dois tipos de
partículas.
-
prótons (apresentam massa e dotadas de carga elétrica
positiva).
-
nêutrons (apresentam massa praticamente igual a do
prótons e possuem carga elétrica nula).
Eletrosfera - região constituída pelos elétrons.
-
elétrons são partículas que apresentam massa
extremamente reduzida, dotadas de carga elétrica
negativa e de valor absoluto igual a dos prótons.
Partículas Fundamentais do Átomo
partícula
próton
nêutron
elétron
carga relativa
+1
0
-1
massa relativa
1
1
1/1836
Todo o átomo é eletricamente neutro, ou seja, o número de prótons
é igual ao número de elétrons.
É possível, porém, eletrizar um corpo...
Se o número de elétrons for maior que o número de prótons
dizemos que o corpo estará carregado negativamente; se o número
de elétrons for menor que o número de prótons dizemos que o
corpo estará eletrizado positivamente.
Uma característica importante do núcleo é que ele
determina o tipo químico do elemento que representa, por
causa do número de prótons que contém.

O hidrogênio (símbolo químico, H) é o mais leve e o mais simples de
todos os elementos químicos, e é também de longe o elemento mais
abundante no universo. O núcleo dum átomo de hidrogénio consiste de
um só próton e de um só nêutron.

Hélio (símbolo químico, He) é o próximo elemento mais leve, e o
segundo mais abundante, constituindo mais que 25% da matéria no
universo. Um núcleo normal de hélio contém dois prótons e dois
nêutrons. Por ele ter dois prótons tem que ter dois elétrons orbitando na
nuvem à volta do núcleo para estar eletricamente neutro.

Os núcleos mais pesados, como o do ferro ou do urânio, contém mais
nêutrons que prótons, mas o número de elétrons tem que ser sempre
igual ao número de prótons para o átomo estar eletricamente neutro.
ELEMENTOS QUÍMICOS

Os átomos são diferentes uns dos outros devido as quantidades
destas partículas nele existentes. O elementos químico
Hidrogênio, por exemplo, possui apenas um próton e um
elétron em sua órbita. Já os átomos do elemento metálico ferro
possuem 26 prótons, 30 nêutrons (em média) formando o seu
núcleo, e 26 elétrons divididos em 4 camadas na eletrosfera

Número Atômico (Z): é a quantidade de prótons que existe
no núcleo do átomo, pois deles dependem os elétrons e o
número de camadas que o átomo terá. Pode-se representar o
Número Atômico (Z) por um número abaixo e a esquerda do
símbolo do elemento.
Massa Atômica (A): é a massa total do átomo, ou seja, a
soma dos prótons e dos nêutrons. Representamos a Massa
Atômica (A) por um número acima e a esquerda do símbolo do
elemento. No caso do ferro será A = 26 prótons + 30 nêutrons
= 56.

Curiosidades


A despeito de seu minúsculo tamanho, o átomo é uma
complexa combinação de componentes ainda menores.
O diâmetro de um átomo é da ordem de 10-8 cm,
enquanto que o de seu núcleo é de cerca de 10-12 cm.
Algo equivalente a comparação entre os tamanhos de
uma formiga e do Maracanã.
Essencialmente o átomo consiste de um núcleo, em
torno do qual há uma região dita eletrosfera. O átomo
contém um núcleo composto por prótons e nêutrons,
com elétrons girando ao seu redor. Numa simples gota
d'água, existem cerca de
6.000.000.000.000.000.000.000 de átomos.
6.1021átomos
ÁTOMO
Número atômico ( Z ): é o numero de prótons de um átomo.
Z=P
 Numero de massa (A ): é a soma de prótons e nêutrons de um átomo.
A=p+n


Através de Z e A pode-se determinar o numero de partículas fundamentais
do átomo, levando em conta que:
Num átomo neutro, isolado o numero de elétrons é igual ao numero de
prótons, logo é p = e = Z.
O numero de nêutron ( n ) é igual ao numero de massa ( A ) menos o
numero de prótons ( p ), ou:
n=A-p
ou n = A - Z
Resumindo…
p=e
e=p
n =A – p ou n = A – Z
Z=e
A = p + n ou A = Z + n

Distribuição Eletrônica

Camadas do átomo
O número de camadas varia de acordo com o
número de elétrons que o átomo possui.
 Em qualquer átomo, exceto no paládio, o
número de elétrons da última camada não
ultrapassa a 8: a camada K comporta no
máximo 2 elétrons.
 Para os átomos com mais de 3 camadas,
enquanto a penultima não estiver completa com
18 elétrons, a última terá no máximo, 2 elétrons.

Exercício
Faça a distribuição eletrônica para os
seguintes elementos:
a) Sódio Z = 11
b) Calcio Z = 20
c) Potássio Z = 19
d) Zircônio Z = 40
Sódio Z = 11
K=2
L=8
M=1

Calcio Z = 20
K=2
L=8
M=8
N=2

Potássio Z = 19
K =2
L=8
 M= 8
N=1

Zircônio Z = 40
K=2
L=8
 M = 18
 N = 10
O=2

Ter amigos é ocupar-se com eles, mesmo que seja apenas
para contemplá-los quando eles nem estão percebendo a
sua presença.