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Elementos do Grupo: -Benjamim Pedro Luís Domingos Alferes -Adélia Viriato Issa -Cesarina Arlindo Bernardo O presente trabalho de química foram abordados os seguintes temas: Modelos Atómicos, distribuição electrónica, semelhanças atómicas. Está estruturado da seguinte forma elementos pré-textuais, elementos textuais e elementos pós- textuais. Em 1808, o cientista inglês John Dalton propôs uma explicação para a propriedade da matéria. Trata-se da primeira teoria atómica que dá as bases para o modelo atómico conhecido actualmente. constituição da matéria é motivo de estudos desde a antiguidade. Os pensadores Leucipo (500 a.C.) e Demócrito (460 a.C.) formularam a ideia de haver um limite para a pequenas partículas. Uma questão que sempre intrigou os filósofos e os cientistas é a constituição elementar da matéria. Por volta de 450 a.C., dois filósofos gregos, Demócrito e Leucipo, imaginaram que, se pegássemos um corpo qualquer e fossemos dividindo sucessivas vezes, haveria um momento no qual essa divisão não seria mais possível. Neste momento teríamos chegado no átomo (do grego: a: não, tomo: divisível), o que significa sem partes, indivisível Todas as substâncias são formadas por átomos; Os átomos de um elemento químico são idênticos no tamanho e nas características, já os de elementos químicos distintos são diferentes As substâncias são resultado de uma reacção química, que consiste na recombinação dos átomos. Como os electrões ainda não eram conhecidos quando Dalton formulou sua teoria, essas partículas, que hoje sabemos que fazem parte dos átomos, não foram consideradas. Modelo bola de bilhar Segundo Thomson: O átomo é electricamente neutro; Os electrões fixam-se em uma superfície carregada positivamente; Existe uma repulsão entre os electrões distribuídos nos átomos. Embora Thomson levasse em consideração a existência dos electrões, o átomo não é uma esfera positiva, mas sim dotada de partículas com cargas positivas, os pró tons, identificados em 1886 pelo cientista Eugene Goldstein e confirmados posteriormente por Ernest Rutherford. Modelo pudim de passas As observações feitas durante o experimento levaram Rutherford a tirar uma série de conclusões: Observação Conclusão a) A maior parte das partículas α atravessava a lâmina sem sofrer desvios A maior parte do átomo deve ser vazio. Nesse espaço (eletrosfera) devem estar localizados os electrões . b) Poucas partículas α (1 em 20 000) não atravessavam a lâmina e voltavam. Deve existir no átomo uma pequena região onde está concentrada sua massa (o núcleo) c) Algumas partículas α sofriam desvios de trajectória ao atravessar a lâmina. O núcleo do átomo deve ser positivo, o que provoca uma repulsão nas partículas α (positivas). Segundo Rutherford: O átomo apresenta uma região central com alta concentração de carga positiva; A massa de um átomo se concentra na sua região central; Os electrões são mais leves e se localizam ao redor do núcleo, região que contém muitos espaços vazios O núcleo atómico não possui apenas partículas de carga positiva, mas existem também outras partículas subatómicas, os neutrões, descobertos por James Chadwick em 1932. Além disso, o modelo proposto por Rutherford não explicava a emissão de luz pelos átomos. Modelo planetário Em 1913, Niels Bohr (1885-1962) propôs um novo modelo atómico, relacionando a distribuição dos electrões na eletrosfera com sua quantidade de energia. Segundo Bohr: Os electrões movimentam-se nas camadas ao redor do núcleo; As camadas ao redor do núcleo apresentam valores de energia específicos; Para ir para um nível mais externo o electrão deve absorver energia. Ao retornar para uma camada mais próxima do núcleo, o electrão libera energia Não pode-se afirmar que os electrões realizam uma trajectória ao redor do núcleo em posições fixas como os planetas ao redor do Sol. os níveis de energia estão divididos em regiões ainda menores, por ele denominadas subníveis de energia. Estudos específicos para determinar a energia dos subníveis mostraram que: Existe uma ordem crescente de energia nos subníveis; Os electrões de um mesmo subnível contêm a mesma quantidade de energia; Os electrões se distribuem pela eletrosfera ocupando o subnível de menor energia disponível. A criação de uma representação gráfica para os subníveis facilitou a visualização da sua ordem crescente de energia. Essa representação é conhecida como diagrama de Linus Pauling: o preenchimento da eletrosfera pelos electrões em subníveis obedece à ordem crescente de energia definida pelo diagrama de Pauling: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f < 6d Cada um desses subníveis pode acomodar um número máximo de electrões Subnível s p d f N⁰ de orbitais por subníveis 1 3 5 7 N⁰ máximo de electrões 2 6 10 14 Distribuição electrónica: é uma representação que se refere ao modo em que os electrões estão distribuídos nas camadas ou níveis de energia que ficam ao redor do núcleo de um átomo. ordem geométrica ou ordem de distância 𝑺𝒄𝟐𝟏 𝟒𝟒 :1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2 3𝑝6 3𝑑1 4𝑠2 “O subnível mais energético nem sempre é o mais afastado do núcleo”. Exemplos: 𝑴𝒈12 24 : 1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2 𝑵𝒂11 23 : 1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠1 𝑺𝒄𝟐𝟏 𝟒𝟒 :1𝑠2 2𝑠2 2𝑝6 3𝑠2 3𝑝6 4𝑠2 3𝑑1 𝑪6 12 : 1𝑠2 2𝑠2 2𝑝2 Os tipos de semelhanças atómicas que podem existir entre dois ou mais átomos são: Isótopos, isóbaros, isótonos e isoeletrônicos. 1.Isótopos são átomos que apresentam o mesmo número atómico (Z), por pertencerem ao mesmo elemento químico, mas diferentes números de massa (A). Elementos Carbono Oxigénio Potássio Representação 𝐶6 12 𝐶6 13 𝐶6 14 𝑂8 16 𝑂8 17 𝑂8 18 𝐾19 39 𝐾19 40 𝐾19 41 Abundancia (%) 98,88 1,11 Traço s 99,7 0,04 0,2 93,30 0,01 6,70 2. Isóbaros são átomos que apresentam diferentes números atómicos (Z), mas mesmo número de massas. 𝑪𝒂20 40 20 𝒑: 20 𝒆; 20 𝒏 𝑨𝒓18 40 18𝒑: 18𝒆; 22 𝒏 3. Isótonos são átomos que apresentam o mesmo número de neutrões (n), mas diferentes números atómicos (Z) e de massa (A). 𝑵7 14 7𝒑: 7𝒆; 7𝒏 𝑪6 13 6𝒑: 6𝒆; 7𝒏 4. Isoeletrônicos átomos e iões que apresentam a mesma quantidade de electrões. 𝑵𝒂˖11 23 11𝒑: 10𝒆; 12𝒏 𝑶816 ₂ − 8𝒑: 10𝒆; 8𝒏 𝑵𝒆10 20 10𝒑: 10𝒆; 10𝒏 Exercícios de consolidação 1- Os átomos M e N são isóbaros e apresentam as seguintes características: 𝑀10:𝑋 5𝑋 𝑁11:𝑋 4𝑋:8 Determine os números atómicos e os números de massa de M e 2-Considere as representações: 𝑅3𝑋:32 11𝑋:15 𝑆5𝑋;8 12𝑋;2 Sabendo que R e S são isótopos, determine os números atómicos (Z).
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