ESTRUTURA ATÔMICA DA MATÉRIA
2.1) PARTÍCULAS FUNDAMENTAIS DO ÁTOMO
Dentro do átomo existem várias partículas (partículas subatômicas). As mais importantes para o nosso estudo são:
Próton (p+) Carga= +1 Massa= 1u Eletron (e-) Carga= -1 Massa= 0 Nêutron (n0) Carga= 0 Massa=1u 2.2) CONCEITOS FUNDAMENTAIS
2.2A) A tabela periódica mostra o número de prótons do átomo (menor número)
H 1 próton e 1 életron Cl 17 prótons e 17 életrons
2.2B) Número atômico (Z) ou carga nuclear: é o número de prótons de um átomo.
H Z=1 Cl Z=17
Conclusão: Z= np
Z= np =ne (átomo neutro)
2.2C) Número de massa (A): é a massa de um átomo.
A= np +nn não está na tabela periódica.
- Átomo com 17 prótons e 18 nêutrons: A = 17+18 = 35u Assim: (cloro-35)
- Átomo com 17 prótons e 20 nêutrons: A = 17+20 = 37u Assim: (cloro-37)
2.2D) Massa atômica (M): (está na tabela periódica) (75%) e (25%)
MCl= = = = 35,5u
2.2E) Massa molecular (MM) ou Peso molecular (PM):
É a massa de uma mólecula.
Cl2O3 MM= (35,5)x2 + (16,0)x3 = 119,0u (massa convencional) 2.2F) Massa molar (MM):
É a massa de 1 mol de moléculas (6,02x1023moléculas) Cl2O3 MM=119,0 g/mol
H2S MM= (1,0)x2+32,1= 34,1g/mol
2.2G) * IsótoPos:átomos diferentes com o mesmo número de prótons:
e (propriedades químicas iguais)
* IsobAros: átomos diferentes com o mesmos níúmero dde massa:
e
* IsotoNos: átomos diferentes com o mesmo número de nêutrons:
(A=np+nn) 23=11+ nn 24= 12+ nn
23-11= nn 24-12= nn
nn= 12 nn= 12
* Isoeletrônicos: espécies que possuem o mesmo número de eletróns.
Ex.: 18Ar e H2S
* 18Ar Z=18 18 éltrons
* H2S (1x2) +16 = 18 életrons
2.2H) Íons:
Átomos Íons
Ca Perde 2e- Ca+2 (cátion + ) N Ganha 3 e- N-3 (ânion - )
Z p+ e- A n
5 5 5 11u 6
+3 5 5 2 11u 6
2.2I) Alotrópos (apenas substâncias simples):
Alotropia: um único elemento químico pode formar substãncias simples diferentes (O, C, S e P).
* Oxigênio O2 (gás oxigênio) e O3 (ozônio) Alotropia ocorre por diferença de atomicidade.
* Carbono C(s)(grafite), C(s)(diamante) e C60 (fulereno) A alotropia ocorre pr diferença na estrutura cristalina.
* Fósforo P4(s) (fósforo branco) e P(s) (fósforo vermelho - amorfo) 2.3) MODELO ATÔMICO DE DALTON (1808)
* Observação experimental: a conservação da massa (Lavoiseier)
Lavoiseier não sabia explicar o que era uma “reação química”, não sabia explicar por que a massa se conserva após a reação química ocorrer.
* Modelo: “A matéria é formada por átomos” Fundador da teoria atômica
Átomo - Esfera maciça - Indivisível e-
- Neutra (sem carga elétrica)
* Falha: não explicava as manifestações elétricas da matéria.
2.4) MODELO DE THOMSON (1898)
* Observação experimental: a descoberta do elétron
os fenômenos elétricos da matéria
* Modelo:
“Pudim de ameixas”
- Átomo: esfera maciça de carga positiva contendo életrons localizados em sua superfície.
- Átomo era divisível.
- Distribuição de massa e carga uniforme.
- Maciça mas divisível
* Falha:
- Não explicava a radioatividade (átomo de urânio e polônio emitem partículas de carga positiva, partículas )
- Não levava em consideração a existência de prótons - Não provou se o átomo era maciço.
2.5) MODELO DE RUTHERFORD (1911)
Rutherford estudava a radioatividade mostrou que a partícula possuia dois prótons (carga 2+). Notava que a radiação atravessava a matéria.
* Observação experimental:
Observações Conclusões
I A maioria das partículas atravessavam a lâmina sem sofrer desvios (espalhamento).
O átomo possuía espaço vazio
II Algumas partículas sofriam grandes desvios.
O átomo possuía um pequeno núcleo (onde estava toma a massa)
III Algumas eram refletidas. O núcleo era positivo (carga positiva).
*Modelo:
*Falha: De acordo com a Física clássica, o életron ao girar em torno do núcleo deveria perder energia e então chocar-se contra o núcleo.
2.6) MODELO DE BOHR (1913)
*Observação experimental:
- O elétron não colidia com o núcleo.
- Materiais aquecidos emitem luz (espectro atômico) - Energia de ionização
Para corrigir a falha do modelo de Rutherford, Bohr baseou-se na teoria da quantização de energia de Max Planck (a energia não é algo contínuo).
Bohr postulou:
*Modelo:
+
A eletrosfera de um átomo é formada po níveis de energia constante (camadas eletrônicas). Os elétrons encontravam-se nesses níveis descrevendo um movimento circular em torno do núcleo. Como a energia de cada nível é constante, o elétron não poderia perder energia
