A estrutura atômica e Estrutura de Lewis

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A estrutura atômica é composta por três partículas fundamentais: protões (com carga 
positiva), neutrões (partículas neutras) e electrões (com carga negativa). 
Toda matéria é formada de átomo sendo que cada elemento químico possui átomos 
diferentes. 
A eletricidade chega às nossas casas através de fios e da movimentação de partículas 
negativas que fazem parte dos electrões, que circulam pelos fios. 
No núcleo de um átomo estão os prótons e os neutrões e, girando em torno desse núcleo, 
estão os elétrons. 
Cada núcleo de um determinado elemento químico tem o mesmo número de prótons. 
Esse número define o número atômico de um elemento e determina sua posição na tabela 
periódica. 
Em alguns casos acontece de um mesmo elemento ter átomos com números diferentes. Esses 
são chamados de isótopos. 
Protões 
O protão é uma partícula fundamental na estrutura atômica. Juntamente com os neutrões, 
forma todos os núcleos atômicos, exceto para o hidrogênio, onde o núcleo é formado de um 
único protão. 
A massa de um átomo é a soma das massas dos protão e neutrão. 
A=P+N 
A massa do átomo é representada pela letra (A). O que caracteriza um elemento é o número 
de protões do átomo, conhecido como número atômico do elemento. 
É representado pela letra (Z). O número da massa (A) do átomo é formado pela soma do 
número atômico (Z) com o número de neutrões (N), ou seja, A = Z + N. 
Neutrões 
Os neutrões são partículas neutras que fazem parte da estrutura atômica dos átomos, 
juntamente com os protões. Ele tem massa, mas não tem carga. 
https://www.todamateria.com.br/numero-atomico/
https://www.todamateria.com.br/tabela-periodica/
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A massa é muito parecida com a do próton. O nêutron se localiza na porção central do átomo 
(núcleo). 
Para se calcular a quantidade de neutrões que um átomo possui basta fazer a subtração entre o 
número de massa (A) e o número atómico (Z). 
Eletrões 
O electrão é uma partícula subatômica que circunda o núcleo atômico, sendo responsável pela 
criação de campos magnéticos elétricos. 
Um protão na presença de outro protão se repele, o mesmo ocorre com os electrões, mas entre 
um protão e um electrão existe uma força de atração. Dessa maneira atribui-se ao protrão e ao 
elentrão uma propriedade física denominada carga elétrica. 
Os electrões dos átomos giram em órbitas específicas e de níveis energéticos bem definidos. 
Sempre que um electrão muda de órbita, um pacote de energia seria emitido ou absorvido. 
 
7W14 , 8Y15, 6H12, 15K32, 15K33, 9M15. 
Isótopos 
Os isótopos (isotopia) são átomos de um mesmo elemento químico os quais apresentam 
o mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A). 
Isóbaros 
Os isóbaros (isobaria) são átomos de distintos elementos químicos os quais apresentam 
o mesmo número de massa (A) e diferentes números atômicos (Z). 
Isótonos 
Os isótonos (isotonia) são átomos de elementos químicos distintos os quais apresentam 
diferentes números atômicos (Z), diferentes números de massa (A) e o mesmo número de 
nêutrons. 
Exercícios 
 Segundo a representação dos elementos químicos abaixo, o cálcio (Ca), o potássio (K) e o 
argônio (Ar) podemos classificá-los como isótopos, isótonos ou isóbaros? 
20Ca40, 19K40, 18Ar40 
Se na representação do elemento químico, o número de massa corresponde a soma dos 
prótons e dos nêutrons (A= p + n) na representação acima, nota-se que os números que 
aparecem na parte superior da letra são iguais: 40. 
Dessa forma, conclui-se que o cálcio, o potássio e o argônio são elementos isóbaros visto que 
possuem o mesmo número de massa (A) e diferentes números atômico (Z), estes, 
representado pelos números localizados na parte inferior do elemento (20, 19, 18). 
 De acordo com a classificação dos elementos químicos (isótopos, isóbaros e isótonos), 
agrupe os átomos apresentados: 
90A232, 91B234, 90C233, 92D233, 93E234. 
Note que todos os elementos acima apresentam o número de massa e o número atômico, 
contudo não apresentam o número de nêutrons. Dessa maneira, para agrupá-los segundo a 
classificação química (isótopos, isóbaros e isótonos), deve-se calcular o número de nêutrons 
presentes em cada elemento, pela fórmula (A= p + n): 
Elemento A: 90A232 
A = p + n 
232 = 90 + n 
232 - 90 = n 
142 = n 
Elemento B: 91B234 
A = p + n 
234 = 91 + n 
234 - 91 = n 
143 = n 
Elemento C: 90C233 
A = p + n 
233 = 90 + n 
143 = n 
Elemento D: 92D233 
A = p + n 
233 = 92 + n 
141 = n 
Elemento E: 93E234 
A = p + n 
234 = 93 + n 
141 = n 
Logo, 
1. Os elementos 90A232 e 90C233 são isótopos pois possuem o mesmo número atômico e 
diferentes números de massa; 
2. Os elementos (91B234 e 93E234) e (90C233 e 92D233) são isóbaros uma vez que possuem mesmo 
número de massa e diferentes números atômicos; 
3. Os elementos (91B234 e 90C233) e (92D233 e 93E234) são isótonos pois apresentam o mesmo 
número de nêutrons e diferentes números de massa e número atômico. 
Estrutura de Lewis 
Lewis propôs o conceito das ligações covalentes, em que um par de eléectrões é 
compartilhado entre dois átomos. O modelo desenvolvido por ele consiste na representação 
das ligações covalentes em uma molécula ou ião por traços que conectam dois elementos, ou 
seja, o par de electrões compartilhados, e pontos representando os outros electrões da camada 
de valência. 
Primeiramente, precisamos entender o que é a camada de valência (C.V.). Ela representa a 
camada eletrônica mais externa de um átomo, com os electrões disponíveis para a realização 
das ligações covalentes. De um modo geral, sabemos a quantidade de elétrons na C.V. dos 
átomos olhando para suas respectivas famílias na tabela periódica. Os elementos da família 
1A, como o hidrogênio, possuem 1 electrão de valência, os elementos da família 5A, como o 
nitrogênio, possuem 5 e assim por diante. 
A regra do octeto 
Para que as ligações sejam formadas e a estrutura de Lewis seja obtida, o químico propôs 
a regra do octeto. Essa regra básica implica que os átomos tendem a ganhar estabilidade 
eletrônica ao atingirem configuração de gás nobre (os elementos da família 8A). Isso 
significa que os átomos tendem sempre a adquirir 8 electrões na camada de valência. Há 
exceções, como o caso do hidrogênio, por exemplo. Esse só possui um orbital eletrônico, 
portanto seu octeto é alcançado com dois electrões de valência (como o Hélio). 
Como fazer a estrutura de Lewis 
Sabendo disso, então, podemos representar as estruturas moleculares de compostos partindo 
de suas fórmulas químicas. Porém, para isso, devemos seguir algumas regras. 
 
Regras para a estrutura de Lewis 
 Regra do octeto: todos os elementos da molécula devem obedecer à regra do octeto e 
possuir seus 8 electrões de valência. 
 Átomos centrais: Geralmente, as moléculas simples possuem um elemento diferente 
dos demais. Esse é o átomo central. Já em moléculas mais complexas, o elemento 
menos eletronegativo é tido como central, com os demais ao seu redor. 
 Simetria entre os átomos: a estrutura de Lewis é mais facilmente obtida quando os 
elementos são distribuídos simetricamente ao redor do átomo central. 
 Átomos terminais: Os halogênios, por já possuírem 7 electrões de valência, só 
podem realizar uma ligação e, portanto, são átomos terminais em moléculas (exceto 
quando em oxiácidos). O hidrogênio sempre é terminal. 
 Distribuição dos electrões: Primeiro deve-se adicionar os electrões compartilhados 
entre os átomos que realizam as ligações covalentes e, em seguida, distribuir entre os 
outros elementos. 
Sabendo dessas regras gerais, podemos seguir uma série de passos que nos permite a 
aquisição da estrutura de Lewis para os compostos que realizam ligações covalentes. 
Estruturas de Lewis com ligações covalentes 
1. Contar os electrões de valência da molécula de acordo com a família que cada 
elemento se encontra na tabela periódica. Por exemplo, o carbono tem4 electrões de 
valência (E.V.) por ser da família 4A. Já o oxigênio (família 6A) tem 6 E.V. e assim 
por diante; 
2. Organizar os elementos em um arranjo mais provável, seguindo as regras gerais 
citadas anteriormente; 
3. Colocar um par de electrões entre uma dupla de elementos. Serão os electrões 
compartilhados. Para saber a quantidade, basta dividir o número total de E.V. por 2; 
4. Completar o octeto de todos os átomos, dupleto no caso do hidrogênio, com os 
electrões remanescentes; 
5. Representar as ligações covalentes com traços nos lugares dos electrões 
compartilhados; 
No início pode ser difícil de prever a posição de cada átomo, mas com o tempo adquirimos 
prática e passamos a representar as estruturas com mais facilidade. 
Estruturas de Lewis com iões 
Para moléculas iônicas, o mesmo procedimento demonstrado anteriormente é utilizado, a 
diferença é de que precisamos adicionar ou subtrair electrões do valor total de E.V. 
Nas moléculas com carga positiva, subtraímos o valor correspondente à carga, dos electrões 
de valência, uma vez que a carga positiva indica uma deficiência, ou falta, de electrões. Já 
para as moléculas com carga negativa, portanto, adicionamos o valor da carga ao número 
total de E.V., já que há uma sobra de elétrons na molécula. 
Exemplos 
Agora, seguindo os passos apresentados, podemos representar as moléculas como estrutura 
de Lewis. 
Água (H2O) 
 
Primeiro calculamos o número total de electrões de valência da molécula. O hidrogênio é da 
família 1A, portanto tem 1 electrão e o oxigênio (familía 6A) tem 6 electrões. A soma dos 
dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio resulta em 8 electrões de valência da molécula, 
portanto 4 pares eletrônicos. 
Depois de distribuir os átomos de forma simétrica e indicar a formação das ligações com um 
par eletrônico entre os elementos, ficamos agora com 4 electrões não compartilhados. Estes 
devem ser distribuídos na molécula de forma a completar o octeto do oxigênio, uma vez que 
o dupleto do hidrogênio já está completo. Assim podemos representar as ligações covalentes 
com um traço, finalizando a estrutura de Lewis da água. 
Amônia (NH3) 
 
Nitrogênio tem 5 elétrons de valência (família 5A), portanto a molécula tem um total de 8 
elétrons de valência, assim como a água. A distribuição é realizada de maneira semelhante à 
anterior, restando apenas um par eletrônico não compartilhado, que é adicionado ao átomo de 
nitrogênio, completanto seu octeto. 
Ião clorito (ClO2–) 
 
O íon clorito possui uma carga negativa, que deve ser levada em consideração no cálculo dos 
electrões de valência. Assim, como o cloro possui 7 E.V. e átomos de oxigênio 6 cada um, a 
molécula tem ao todo 19 elétrons dos elementos e um electrão da carga negativa, ou seja, 20 
electrões que serão distribuídos entre ligações e pares não compartilhados. 
Para completar o octeto dos átomos, devemos começar pelo cloro, já que ele é o mais 
eletronegativo. Depois de completo, representamos as ligações covalentes e indicamos a 
carga geral da molécula de -1, pelo elétron adicional que colocamos. 
Ião formiato (HCO2–) 
Para o íon formiato, realizamos da mesma forma, mas aqui é importante ressaltar que na hora 
de completar o octeto, o carbono não é um átomo tão eletronegativo quanto o oxigênio, por 
exemplo, e, por conta disso, ele não tem capacidade de acomodar pares de electrões 
desemparelhados, portanto o octeto se completa com a formação de ligação dupla entre ele e 
um dos oxigênios. 
Vimos, nestes exemplos, que ao seguirmos esse passo a passo, conseguimos fazer uma 
estrutura de Lewis de maneira rápida e que com o treino, a montagem passa a ser mais 
simples e podemos até prever a simetria molecular das estruturas. 
Questionário para estudo independente de Química Geral. 
1. Durante a descoberta do átomo, vários cientístas se dedicaram para definir o modelo mais 
completo e convecente. 
1.1. Dos 4 modelos (os mais vulgares) atómicas, fale dos avanços e fracassos de cada modelo 
ou teoria. 
1.2. O que é estrutura atómica? 
1.3. Quais são as partículas sub-atómicas? 
1.4. Durante a evolução do estudo para a descoberta do átomo, James Chadwick descobriu 
uma das partículas sub-atómicas. Qual é, e qual a função desta partícula na matéria? 
1.5. Compare os iões K+ e Br- com os respectivos átomos neutros de que se originaram. 
1.6. A descoberta dos isótopos foi de grande importancia para o conhcimento da estrutura 
atómica na matéria. Sustente. 
1.7. Na dissolução em água do cloreto de hidrogénio gasoso, formam-se iões. Que tipo de 
fenómeno se verifica neste caso? Sustente. 
I. Força de atração; 
II. Covalencia do HCl 
III. Ionização do HCl 
IV. Configuração electrónica. 
1.8. Descreva a estrutura atómica relacionando com a matéria. 
1.9. Relacione a estrutura do átomo com a tabela periódica dos elementos quimicos. 
1.10. Caracterize e relaccione as partículas sub-atómicas. 
2. Fale da evolução histórica da tabela periodica dos elementos. 
2.1. O que entende da classificação periódica? 
2.2. Qual é a classificação periódica actual?