17/03/2015 Estrutura Atômica Cérebro, e Propriedades comportamento e Periódicas evolução Prof: Ariane Brogliato Plano de Aula Principais elementos químicos do corpo humano Átomo Estrutura Atômica Distribuição eletrônica Oxidação e redução Organismos complexos são formados por pequenas partículas 1 17/03/2015 Do que os organismos vivos são feitos ? Os quatro elementos químicos mais abundantes nos organismos vivos, em termos de porcentagem do total de números de átomos são: HIDROGÊNIO OXIGÊNIO NITROGÊNIO CARBONO Os elementos que formam os seres vivos Rosa – 99% dos átomos no corpo humano Azul – 0,9% Verde – elementos traços Amarelo – essenciais (?) OBS: Elementos químicos mais leves ESTRUTURA ATÔMICA 2 17/03/2015 Modelo de Rutheford eletrosfera núcleo Elétron Próton Neutron Modelo de Rutheford Elétron = negativa Próton = positiva Neutron = sem carga Átomo = carga zero No de elétrons = No prótons Átomo Identificado pelo número atômico (Z) = no de prótons Boro Berílio Carbono 3 17/03/2015 Átomo Composição: » Núcleo muito pequeno, contendo prótons e nêutrons; » Elétrons orbitando em torno do núcleo. O átomo é neutro, ou seja, o número de prótons (+) é igual ao número de partículas elétrons (-). Ainda temos no núcleo uma partícula que não tem carga nem positiva e nem negativa: são os nêutrons. » Prótons e nêutrons possuem aproximadamente a mesma massa:„ 1,67 X 10-27 kg » Elétrons possuem massa muito menor:„9,11 X 10-31 kg Elementos fundamentais da matéria massa Subpartículas carga 1 1 1 0 P n 0 e -1 Átomo Z = n de prótons No de prótons = No elétrons (carga zero) Massa (A) = Z + N 4 17/03/2015 Diferença entre átomo e íon ÁTOMO => P = e FIXO ÍON => P ≠ e -2eCÁTION => P > e X Cátion divalente do elemento X X+2 ou Y ÂNION => P<e +1e- Y- Anion monovalente do elemento Y Diferenciando os átomos entre si A Z X A = p+n (massa) Z= P Exemplos: 40 19 56 26 A = 40 X Z= 19 Y3+ A = 56 Z= 26 p = 19 e = 19 n= 40 -19 = 21(massa total – prótons) p = 26 e = 26-3 = 23 n= 56 - 26 = 30 (massa total – prótons) Átomos Hidrogênio Prótio Hidrogênio Deutério Hidrogênio Tritio Isótopos => Mesmo número atômico (Z), diferentes número de neutrons 5 17/03/2015 • Muitos isótopos apresentam uma importante característica: são capazes de emitir algum tipo de radiação, sendo, por isso, chamados de isótopos radioativos ou radioisótopos. • O isótopos radioativos são comprovadamente eficazes como traçadores em alguns métodos de diagnósticos. • Por serem quimicamente idênticos aos isótopos estáveis, tomam seu lugar nos processos fisiológicos e podem ser detectados com equipamentos como o espectrômetro de raios gama. Z=6 Neutrons: 5 8 6 17/03/2015 Como os elétrons são distribuídos nos átomos? Diagrama de Linus Pauling Exemplos: Elaborado para facilitar a distribuição dos elétrons Na (Z=11) 1s22s22p63s1 7 17/03/2015 Quais elétrons de um átomo podem ser doados? Os elétrons que o átomo irá ganhar ou perder (para se transformar num íon) serão recebidos ou retirados da última camada eletrônica, e não do subnível mais energético. Exemplos 20Ca: 1s22s22p63s2 3p64s2 26Fe: 1s22s22p63s2 3p64s23d6 Fe+2: 1s22s22p63s2 3p64s23d6 s 2e p 6e d 10e f 14e Camada de valência => mais externa, ↓ energia Fe+2: 1s22s22p63s2 3p63d6 Energia de ionização 8 17/03/2015 Ao retirarmos o primeiro elétron de um átomo, ocorre uma diminuição do raio. Por esse motivo, a energia necessária para retirar o segundo elétron é maior. Reações de oxidação e redução Na reação de oxidação ocorre a perda de elétrons, enquanto a reação de redução consiste em ganhar elétrons. Oxidação pode ocorrer em três circunstâncias: quando se adiciona oxigênio à substância, quando uma substância perde hidrogênio ou quando a substância perde elétrons. A Redução, por sua vez, é o inverso e ocorre também de três maneiras: quando uma substância perde oxigênio, quando ganha hidrogênio ou quando ganha elétrons. Exemplos: 9 17/03/2015 Exercício: (1) FUVEST – SP: O átomo constituído de 17 prótons, 19 nêutrons e 17 elétrons apresenta, respectivamente, número atômico (Z) e numero de massa (A) iguais a: (a) 17 e 17 (b) 17 e 18 (c) 18 e 17 (d) 17 e 36 (e) 36 e 17 (2) UFMA: Em um átomo com 22 elétrons e 26 nêutrons, seu numero atômico e numero de massa são, respectivamente: (a)22 e 26 (b)26 e 48 (c)26 e 22 (d)48 e 22 (e)22 e 48 Exercício: (1) FUVEST – SP: O átomo constituído de 17 prótons, 19 nêutrons e 17 elétrons apresenta, respectivamente, número atômico (Z) e numero de massa (A) iguais a: (a) 17 e 17 (b) 17 e 18 (c) 18 e 17 Z= no prótons (d) 17 e 36 A= Z + N (e) 36 e 17 (2) UFMA: Em um átomo com 22 elétrons e 26 nêutrons, seu numero atômico e numero de massa são, respectivamente: (a)22 e 26 (b)26 e 48 Átomo= no prótons = no eletróns (carga zero) (c)26 e 22 A= Z + N (d)48 e 22 (e)22 e 48 Exercícios 1. Faça a distribuição eletrônica do R: 12Mg e 12Mg+2 2-O subnível 4s1 é o mais energético de um átomo. Determine: a) o número total de elétrons desse átomo; R: b) o número de camadas. R: 3-Escreva a quantidade de elétrons em cada camada eletrônica: camada K: camada L: camada M: camada N: camada O: camada P: camada Q: 4-Escreva a distribuição eletrônica por subnível do elemento Carbono, que tem número atômico 6: 10 17/03/2015 Respostas 1. Faça a distribuição eletrônica do R: 12Mg :1s2 2s2 2p6 3s2 Mg+2: 1s2 2s2 2p6 12Mg e Mg+2 2-O subnível 4s1 é o mais energético de um átomo. Determine: a) o número total de elétrons desse átomo; R: 17 b) o número de camadas. R: 2-8-7 (K-L-M) 3-Escreva a quantidade de elétrons em cada camada eletrônica: camada K: 2e camada L: 8e camada M: 18e camada N: 32e camada O: 32e camada P: 18e camada Q: 8e 4-Escreva a distribuição eletrônica por subnível do elemento Carbono, que tem número atômico 6: R: 1s2 2s2 2p2 Bibliografia FELTRE, Ricardo. Química Geral e Inorgânica. 2010. Editora Moderna. Livro 3: RUSSEL, JB. Química Geral. Pearson Makron Books, 2008. 11