ESTRUTURA DO ÁTOMO ~ CENTRAL QUÍMICA

1. ESTRUTURA DO ÁTOMO

Como nós já vimos a Química é essa ciência que busca compreender os mistérios da matéria, e sabemos que essa matéria é formada por átomos.Então nossa aula de hoje vai falar um pouco de como é esse átomo (suaestrutura).
Ao longo da história da química o modelo de átomo vem evoluindo, a princípio era uma bolinha (modelo de Dalton) depois veio Thomson e acrescenta a idéia de sub-partículas formando o átomo (modelo do pudim de passas) aonde teríamos uma massa pesada e positiva, e nela encravadas partículas negativas. Já com Rutherford o modelo mudou bastante, modelo que imita o sistema solar, teríamos um núcleo pesado,positivo e pequeno e ao redor uma região chamada de eletrosfera, onde estariam partículas de cargas negativas girando ao redor desse núcleo, é daqui o nosso ponto de partida para essa aula de estrutura do átomo.Então o átomo foi “dividido” em duas regiões bastante distintas núcleo e eletrosfera , no núcleo estão os prótons e nêutrons e na eletrosfera estão os elétrons. Essas partículas possuem carga e massa conforme a tabela abaixo.
carga elétrica

natureza valor massa

- núcleo - prótons positiva +1 1

átomo - nêutrons ----- 0 1

- eletrosfera – elétrons negativa -1 1/1840 @ 0

Como você pode perceber no núcleo se concentra a massa do átomo e ele apresenta carga positiva, já na eletrosfera a carga é negativa e os elétrons possuem uma massa desprezível.

Vamos supor que você queira imaginar o átomo, é importante ter uma noção do tamanho do núcleo em relação a eletrosfera, o núcleo é pelo menos 10 000 vezes menor que o tamanho do átomo podendo ser ainda menor dependendo do átomo em questão.Então o núcleo é uma região bem pequena que concentra praticamente toda a massa do átomo, portanto, muita massa num pequeno volume, podemos dizer que o núcleo é muito denso e claro positivo.

A eletrosfera é uma região imensa em relação ao núcleo, com pouca massa, portanto, a eletrosfera é pouco densa e negativa. Se você esta imaginando o átomo percebe que existe nele um grande vazio.

2. ELEMENTO QUÍMICO

O que será que identifica o elemento químico? O que diferencia o carbono do oxigênio?

O núcleo é um lugar bem guardado no interior do átomo (inatingível), nas reações químicas é a eletrosfera quem sofre mudanças. E também conhecemos na natureza átomos diferentes que apresentam o mesmo número de nêutrons, portanto, não será o número de nêutrons que identificará o elemento, mas sim o número de prótons. O número de prótons permanece constante sendo então responsável pelas características de cada elemento.

O que diferencia um elemento do outro é o número de prótons no seu núcleo.

2.1. Número Atômico(Z)-O número atômico (Z) é o número de prótons.

2.2. Elemento Químico-Elemento Químico é um conjunto de átomos com o mesmo número atômico.

Exemplos: Cálcio (Ca) : conjunto de átomos que possuem 20 prótons. eletrosfera

2.3. Número de Massa (A)- Como praticamente toda a massa do átomo se concentra no seu núcleo, chamamos de número de massa (A) a soma de prótons e nêutrons.

Um elemento possui 3 características

elemento - nº atômico (Z) Æ nº de prótons

químico - nº de massa (A) Æ prótons + nêutrons

- símbolo

Representação de um elemento
ZSi

A

A = número de massa

Z = número atômico

Si = símbolo do elemento

Obs.: o número de massa pode ser colocado a direita ou à esquerda.

Exemplo:
13Al

27

A=27 Z=13 p=13 e=13 n= 27 –13 = 14

obs.: para determinar o número de nêutrons n = A - Z

3. Isótopos, Isóbaros e Isótonos

3.1. Isótopos

Isótopos são átomos do mesmo elemento químico, portanto, apresentam o mesmo número de prótons, mas o número de massa e o número de nêutrons são diferentes.

Praticamente todos os elementos apresentam isótopos naturais ou artificiais.

Exemplo: 6C12 e 6C14

isótopos do hidrogênio (os isótopos do hidrogênio possuem nomes próprios)

prótio deutério trítio

1 H1 ,1H2,1H3

abundância 99,99% 0,01% traços3.2. Isóbaros

Isóbaros são átomos que apresentam o mesmo número de massa, e o número de prótons e de nêutrons diferentes.

Exemplo: 6C14 e 7N14

3.3. Isótonos

Isótonos são átomos que apresentam o mesmo número de nêutrons, e o número de prótons e de massa diferentes.

Exemplo: 5B11 e 6C12

Resumindo

Z A N

isótopos = ≠ ≠

isóbaros ≠ = ≠

isótonos ≠ ≠ =

4. Átomos e Íons

Todo átomo é eletricamente neutro, pois, possui o número de prótons igual ao de elétrons.

Quando um átomo no momento de uma ligação ganha ou perde elétrons (prótons ≠ elétrons) forma–se um íon.

Íons são partículas que possuem uma determinada carga.

Positivo + Æ p > e (doou elétrons)

Íons

Negativo - Æ p < e (recebeu elétrons)

O íon positivo é chamado de cátion.

O íon negativo é chamado de ânion.

e-

átomo de sódio cátion sódio

eletricamente neutro carga positiva (p > e)

11protóns = 11 elétrons 11 prótons e 10 elétrons e-

Átomo de cloro ânion cloreto

Eletricamente neutra carga negativa (p < e )

17 prótons = 17 elétrons 17 prótons e 18 elétrons

Se você observar os dois íons abaixo

13Al

3+ 8O2-

prótons = 13 prótons = 8

elétrons = 13 – 3 =10 elétrons = 8 + 2 =10

Como eles apresentam o mesmo número de elétrons são chamados de espécies isoeletrônicas.