15/08/2015
ESTRUTURA GERAL DO ÁTOMO
QUÍMICA GERAL 1
ATOMÍSTICA
NÚCLEO
- Prótons: p1+
- Nêutrons: n1o
ELETROSFERA
- Elétrons: eo-
1) NÚMERO ATÔMICO
Corresponde ao número total de
prótons presente no núcleo do átomo.
Tem um valor característico para cada
tipo de elemento e é representado pela
letra Z.
Carbono: Z = 6
Enxofre: Z = 16
Urânio: Z = 92
Professor: Ramon Lamar
2) NÚMERO DE MASSA
Corresponde ao número total de
partículas que possuem massa
(prótons e nêutrons) em um átomo.
É representado pela letra A.
A=Z+N
número de massa
número de nêutrons
3) CARGA ATÔMICA E CARGA IÔNICA
3) CARGA ATÔMICA E CARGA IÔNICA
Em um átomo, o número de prótons é
igual ao número de elétrons, sendo assim o
átomo é neutro. Se as quantidades de prótons
e elétrons não forem iguais o átomo
apresentará uma carga resultante positiva ou
negativa, neste caso é chamado de íon.
Cátion: íon positivo Exemplo: Na+
Ânion: íon negativo Exemplo: Cl-
número de prótons
ATENÇÃO: N = A - Z
ATENÇÃO: CARGA NUCLEAR É A CARGA DO NÚCLEO = +Z
ÁTOMO NEUTRO: 3 PRÓTONS E 3 ELÉTRONS = 0
1
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3) CARGA ATÔMICA E CARGA IÔNICA
3) CARGA ATÔMICA E CARGA IÔNICA
4) SÍMBOLOS ATÔMICOS
A
Z
ÂNION: 3 PRÓTONS E 4 ELÉTRONS = -1
4) SÍMBOLOS ATÔMICOS
1
H
1
átomo de hidrogênio
23
Na
11
32
S
16
2-
átomo de sódio
sulfeto ou íon enxofre
carga atômica
(ou iônica)
X
CÁTION: 3 PRÓTONS E 2 ELÉTRONS = +1
ESPÉCIE
56
26
40
20
31
Fe
Ca
P
15
2+
3-
H2O
-
HCO3
prótons
elétrons nêutrons
26
26
30
20
18
20
15
18
16
10
10
8
31
32
30
5) ISÓTOPOS: São átomos do mesmo
elemento (mesmo Z) que diferem pelo
número de massa (A diferente).
EXEMPLOS:
1
H
1
11
C
6
2
H
1
12
C
6
3
1
13
H
C
6
14
6
C
2
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IMPORTÂNCIA DOS ISÓTOPOS
2
1
14
6
235
92
D Presente na água pesada
C Datação de materiais
U Reatores nucleares
MODELOS
ATÔMICOS
6) MASSA ATÔMICA:
6) MASSA ATÔMICA:
É a Média Aritmética Ponderada dos
números de massa dos diversos
isótopos de um elemento.
24 24 24 24 24 24 24 25 25 25
EXEMPLO:
O magnésio existe na natureza na
forma de dois isótopos:
24Mg
= 70% dos átomos de magnésio
25Mg
= 30% dos átomos de magnésio
10
MA =
(24 x 70) + (25 x 30)
100
= 24,3 u
= 24,3 u
01. Gregos (Demócrito e Leucipo)
02. Rutherford
"A matéria é formada de pequenas partículas
indivisíveis denominadas átomos."
(a = não + tomo = parte)
O modelo de Rutherford é baseado na interpretação do
experimento onde partículas alfa (42+) bombardeiam uma
fina folha de ouro.
0
+ +
0
partícula 
O experimento foi idealizado e feito
inicialmente por Geiger e Marsden,
porém a sua interpretação coube a
Rutherford.
Leucipo
Demócrito
3
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“EXPERIMENTO DE RUTHERFORD”
“EXPERIMENTO DE RUTHERFORD”
ZnS
Pb

ZnS
Au
Pb
Po
“EXPERIMENTO DE RUTHERFORD”

ZnS
Au
Pb
Po

Po
O polônio é um emissor de partículas alfa,
indicadas pela fluorescência do ZnS.
O átomo deve ser maciço. Como as partículas alfa
atravessam uma fina folha de ouro, devem
fazê-lo sem sofrer grandes desvios.
Estranhamente aparecem alguns pontos de fluorescência
em outras regiões do anteparo.
“EXPERIMENTO DE RUTHERFORD”
“EXPERIMENTO DE RUTHERFORD”
“EXPERIMENTO DE RUTHERFORD”
Au
Pb
ZnS

Po
ZnS
Au
Pb

Po
ZnS
Au
Pb

Po
+
Portanto, algumas partículas alfa estão desviando e
até mesmo ricocheteando na folha de ouro.
Esse não é um comportamento
esperado para a matéria
constituída de átomos maciços.
Então o átomo não deve
ser maciço.


+
4
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“EXPERIMENTO DE BÖHR”
02. Rutherford
03. Niels Böhr
"Toda massa e carga positiva do átomo se concentram em
uma região central muito pequena denominada núcleo.”
Böhr concentrou seus estudos na emissão de energia
pelos átomos. Analisando os espectros luminosos
emitidos pelo gás hidrogênio obteve o espectro
descontínuo que foi analisado utilizando a Teoria da
Quantização de Energia de Max Planck.
"Em torno do núcleo giram partículas negativas em alta
velocidade (os elétrons).”
"A maior parte do volume do átomo é constituída de
espaço vazio."
Böhr
ESPECTROS DESCONTÍNUOS
H
6563
H
4861
Hg
Planck
"Os elétrons não possuem todos a mesma energia.”
"Conforme a energia que possuem eles
distribuídos em níveis em torno do núcleo.”
6000
6234 6152 5790 5770
4000
5000
5461
FENDA
FONTE
DE LUZ
03. Niels Böhr
H
H
4340 4101
H
7000
ESPECTRO
PRISMA
4358
ENERGIA
CRESCENTE
+
estão
"Os elétrons só emitem energia quando passam de
níveis mais energéticos (externos) para níveis menos
energéticos (internos)."
K
L
M
N
O
P
Q
ENERGIA (CALOR, LUZ...)
4078 4047
+
7000
6000
5000
4000
LUZ
5
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03. Niels Böhr
03. Niels Böhr
04. Mecânica Quântica ou Ondulatória
"Os elétrons não possuem todos a mesma energia.”
"Conforme a energia que possuem eles
distribuídos em níveis em torno do núcleo.”
estão
"Os elétrons não descrevem órbitas, e sim orbitais.
Orbital é a região do espaço onde é mais provável
encontrar um elétron."
"Os elétrons só emitem energia quando passam de
níveis mais energéticos (externos) para níveis menos
energéticos (internos)."
"Os elétrons
concêntricas."
EXPLICAÇÃO PARA A EMISSÃO DE ENERGIA
ESTRUTURA DA
ELETROSFERA
descrevem
órbitas
circulares
e
ÓRBITAS # ORBITAIS
As observações de Böhr a respeito do espectro descontínuo do
Hidrogênio, levaram à conclusão da existência dos níveis de
energia. Sete níveis são suficientes para explicar a estrutura da
eletrosfera de todos os elementos conhecidos. Cada nível (camada)
suporta um máximo de elétrons conforme o quadro abaixo:
ENERGIA
CRESCENTE
+
NÚCLEO
Posteriormente, Sommerfeld observa que as raias espectrais não
são únicas, mas sim subdivididas em raias menores ainda,
indicando a possibilidade de transição eletrônica não só entre os
níveis, mas também entre regiões dos níveis (subníveis s, p, d e f ).
Böhr 1913
(transições
entre níveis)
Sommerfeld 1916
(transições entre subníveis)
K
L
M
N
O
P
Q
6
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Cada subnível, por sua vez seria dividido em orbitais cuja forma era
definida pela função de onda dos elétrons.
Cada orbital, independente do seu tipo, comporta no máximo 2
elétrons.
Subnível s  1 orbital s
Subnível p  3 orbitais p
Subnível d  5 orbitais d
Subnível f  7 orbitais f
y
Cada orbital p possui a forma
de “halteres”.
O orbital s é o de forma mais simples, sendo esférico.
Os outros orbitais possuem forma mais complexa.
Os elétrons giram em torno do próprio eixo, em sentidos contrários.
SPIN =
sentido de
rotação
São três orbitais p no espaço,
dispostos sobre os
eixos x, y e z.
z
x
Considerando tudo isso, cada nível tem determinados tipos
de subníveis, conforme sua capacidade de comportar
elétrons. Usamos a representação s2, p6, d10 e f14 para
indicar as capacidades máximas de cada subnível.
A investigação do valor da energia de cada subnível
reservou mais uma surpresa: não havia uma obediência
exata à ordem de energia dos níveis.
Linus Pauling construiu um diagrama que facilita a
visualização dessa ordem de energia:
DIAGRAMA DE ENERGIA DOS SUBNÍVEIS, DE LINUS PAULING
horário
anti-horário
Energia
7
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m
Faça a distribuição eletrônica por subníveis
e níveis para as seguintes espécies:
11Na
16S
2-
28Ni
3+
8
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LOCALIZAÇÃO DOS ELEMENTOS NAS
COLUNAS ALTAS DA TABELA PERIÓDICA
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
5
6
6
6
6
6
6
7
7
7
7
7
7
LOCALIZAÇÃO DOS ELEMENTOS NAS
COLUNAS ALTAS DA TABELA PERIÓDICA
2
8
8
8
8
8
8
16S
3Li
13Al
14Si
10Ne
Use a regra do octeto
apenas para elementos de
colunas altas (A)
da tabela periódica.
É o poder de combinação de um átomo.
Existem 4 maneiras fundamentais de se
determinar a valência de um elemento:
1) Regra do octeto
2) Regra do dueto
3) Método comparativo algébrico
4) Casos especiais
NÚMERO DE ELÉTRONS NO ÚLTIMO NÍVEL
REGRA DO OCTETO: Valência é o número
de elétrons que um átomo perde ou ganha
para atingir a estabilidade. Em geral a
estabilidade é alcançada com 8 elétrons
no último nível (nível de valência). Em
átomos pequenos a estabilidade pode se
dar com 2 elétrons no último nível.
VALÊNCIA
Cada maneira é usada conforme o tipo átomo
em estudo ou a informação disponível.
REGRA DO DUETO: Valência é o número
de elétrons desemparelhados que um
átomo possui em seu nível de valência.
Elétrons podem ser excitados e promovidos
para subníveis mais energéticos dentro do nível
de valência, obtendo-se assim outras valências.
8O
17Cl
6C
Use a regra do dueto
apenas para ametais.
MÉTODO COMPARATIVO ALGÉBRICO:
A valência com que um elemento se
apresenta em um composto é calculada
descobrindo-se seu número de oxidação.
Para tanto, precisamos conhecer alguns
números de oxidação:
H = +1
O = -2
Coluna I A: +1
Coluna II A: +2
Alumínio: +3
Determine a valência do fósforo nas espécies:
HPO
CaHPO
HPO 24 2
7
3
4
9
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CASOS ESPECIAIS: Algumas valências,
especialmente de metais de transição,
devem ser memorizadas.
DECANTAÇÃO
CROMATOGRAFIA DA GASOLINA
ELETROFORESE
DECANTAÇÃO E FILTRAÇÃO
TRATAMENTO DE ÁGUA
COLETOR GRAVITACIONAL
DNA FINGERPRINT (impressão digital do DNA)
vítima
CROMATOGRAFIA DA GASOLINA
FRAGMENTOS LEVES
sêmen
FRAGMENTOS PESADOS
Suspeito 1
Suspeito 2
Suspeito 3
condutor
gel
10
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DNA FINGERPRINT (impressão digital do DNA)
Mãe
Filho
Pai 1
Pai 2
11