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é a parte da Química que trata do estudo do átomo e suas características. O átomo é a unidade básica da matéria que compõe todas as substâncias existentes.Estrutura do átomo O átomo é dividido em núcleo, onde encontram-se os prótons e os nêutrons, e a eletrosfera, onde estão os elétrons. O modelo atual do átomo propõe que ele esteja dividido em duas regiões principais: o núcleo, em que estão concentradas as partículas positivas ou prótons, e os nêutrons, que são partículas sem carga necessárias para dar estabilidade ao núcleo. Ainda há a eletrosfera, região onde os elétrons orbitam ao redor do núcleo. Eletrosfera O conceito de eletrosfera apareceu em 1911, com o modelo atômico proposto por Rutherford, que disse que os elétrons estavam girando em órbitas ao redor do núcleo em espaços vazios, semelhante ao Sistema Solar. A eletrosfera é dividida em 7 órbitas, que possuem energia fixa que aumenta proporcionalmente com sua distância do núcleo. Essas órbitas (ou camadas) são denominadas K, L, M, N, O, P e Q, sendo a camada K a mais próxima e de menor energia e a camada Q a mais distante e com maior energia. Notações importantes O número atômico, representado pela letra Z, indica a quantidade de prótons existentes no núcleo de cada átomo. Também serve como forma de identificação dos átomos, uma vez que não existem átomos diferentes com a mesma quantidade de prótons. à definição de elemento químico: o conjunto de átomos que possuem o mesmo número atômico. É dessa forma que representamos os átomos na Tabela Periódica, por um conjunto de átomos dispostos em ordem crescente de número atômico. Outra informação importante que podemos retirar da estrutura atômica é o número de massa, representado pela letra A. Uma vez que a massa do átomo está concentrada no núcleo, já que o elétron possui massa desprezível em relação aos prótons e nêutrons, podemos calcular a massa do átomo somando a quantidade de prótons e nêutrons do núcleo. Segue a fórmula: A = Z + n ou A = p + n A representação dos átomos na forma de elementos químicos inclui algumas dessas informações, bem como o símbolo utilizado para representá-los. Obrigatoriamente, a representação de um elemento químico deve conter seu número de massa, seu número atômico e seu símbolo. os átomos que se encontram em seu estado fundamental, isto é, o número de prótons no núcleo é igual ao número de elétrons na eletrosfera. Quando essa igualdade não é mantida, dizemos que os átomos tornam-se íons — o número de prótons é diferente do número de elétrons. Isso ocorre quando o átomo ganha ou perde elétrons, a fim de alcançar um estado de menor energia, um estado mais estável. Quando o átomo perde elétrons, ele passa a ter mais prótons, tornando-se positivamente https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-atomo.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/substancias-naturais.htm https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/biologia/o-que-e-nucleo.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/neutron.htm https://brasilescola.uol.com.br/geografia/sistema-solar.htm https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-numero-atomico.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/elemento-quimico.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ions.htm carregado. Ao íon positivo, ou seja, com excesso de prótons, damos o nome de cátion. Quando o átomo ganha elétrons, ele se torna negativamente carregado, ou seja, tem mais elétrons do que prótons. Ao íon negativo, com excesso de elétrons, damos o nome de ânion. A seguir, demonstraremos dois exemplos: • o íon Mg2+, que perdeu dois elétrons e tornou-se um cátion bivalente; • e o íon F-, que recebeu um elétron e tornou-se um ânion monovalente. Como podemos aplicar essas informações a respeito dos íons? Vejamos um exemplo do íon cádmio e como calcular a quantidade de suas partículas subatômicas e de sua massa. Com base na representação do íon, podemos retirar as seguintes informações: A = 112 e Z= 48 ou p = 48 Pela fórmula A = p + n, podemos calcular o número de nêutrons: A = p + n 112 = 48 + n n = 112 – 48 n = 64 Por ser um cátion bivalente, seu número de elétrons é duas unidades menor que o número de prótons, portanto: 48 – 2 = 46 elétrons. Semelhança atômica Quando comparamos dois átomos, podemos encontrar algumas semelhanças nas quantidades de partículas subatômicas presentes em suas estruturas ou ainda na sua massa. E para cada tipo de semelhança, temos uma classificação diferente: • Isótopos Ocorrem quando dois átomos apresentam o mesmo número de prótons (p), ou seja, possuem o mesmo número atômico (Z). Veja o exemplo dos isótopos do carbono: ISÓTOP OS PARTÍCULAS SUBATÔMICAS PRÓTO NS NÊUTRO NS ELÉTRO NS CARBON O 12 – 12C 6 6 6 CARBON O 13 – 13C 6 7 6 CARBON O 14 – 14C 6 8 6 Como a quantidade de prótons e a quantidade de elétrons são iguais para átomos neutros, os átomos isótopos terão também o mesmo número de elétrons quando não estivermos comparando átomos neutros e íons. • Isótonos Ocorrem quando dois átomos possuem a mesma quantidade de nêutrons no núcleo. Veja o exemplo de um átomo de cálcio e um átomo de cloro: ISÓTON OS PARTÍCULAS SUBATÔMICAS PRÓTO NS NÊUTRO NS ELÉTRO NS 20Ca40 20 20 20 17Cl 37 17 20 17 Nesse caso, a única semelhança entre os átomos está no número de nêutrons, diferindo-se em todos os outros aspectos. • Isóbaros átomos que possuem semelhança no número de massa, como o potássio e o argônio: ISÓBÁR OS PARTÍCULAS SUBATÔMICAS PRÓTO NS NEUTRO NS ELÉTRO NS 19K40 19 21 19 20Ar40 20 20 20 Apesar das diferenças nas partículas que compõem o núcleo desses átomos, eles possuem a mesma massa atômica. • Isoeletrônicos Quando duas espécies químicas (átomos ou íons) apresentam o mesmo número de elétrons. No caso dos íons, deve-se levar em conta sua carga para identificar a quantidade de elétrons. Veja no exemplo: ISOELETRÔ NICOS PARTÍCULAS SUBATÔMICAS PRÓT ONS NEUTR ONS ELÉTR ONS 12 Mg+2 24 12 12 10 10 Ne 20 10 10 10 Obs.: Átomos neutros isótopos também são classificados como isoeletrônicos. • Exemplos Dois átomos (A e B) são isóbaros. O átomo A tem número de massa igual a 7x + 5 e número atômico igual a 5x – 4. O átomo B tem número de massa igual a 9x – 3. Quais são o número atômico, o número de massa, o número de nêutrons e o número de elétrons do átomo A? Para resolver essa questão, precisamos, primeiramente, encontrar o valor de x. Para isso, vamos igualar a massa do átomo A com a massa do átomo B, já que eles são isóbaros: 7x + 5 = 9x – 3 ---------- 9x – 7x = 5 +3 2x = 8 ---------- x = 4 Com o valor de X, basta substituí-lo nas expressões fornecidas e encontrar as informações pedidas: - Número atômico: Z = 5x – 4 --------------- Z = 5 . 4 – 4 Z = 20 – 4 ---------------- Z = 16 - Número de massa: A = 7x + 5 ----------------- A = 7 . 4 + 5 A = 28 + 5 ----------------- A = 33 - Número de nêutrons: A = p + n ---------------- 33 = 16 + n n = 33 – 16 --------------- n = 17 Portanto, o número atômico, o número de massa, o número de nêutrons e o número de elétrons do átomo A são, respectivamente: 16, 33, 17 e 16 (por ser um átomo neutro, p = e). Para saber mais sobre, acesse: Semelhanças atômicas. Em 1911, o físico Ernest Rutherford, descobriu que o átomo não erauma esfera maciça, como indicavam os outros modelos, e sim uma estrutura com grandes espaços vazios. Ele fez essa descoberta após realizar experimentos para entender um pouco mais sobre a radioatividade e as partículas alfa, tendo sido essas, para tanto, bombardeadas em uma fina lâmina de ouro. Nesse experimento, Rutherford pôde observar que algumas partículas alfa não atravessavam a lâmina de ouro, outras sofriam um desvio na trajetória, e a maioria delas passava direto, sem alteração na direção. Após essas observações, Rutherford concluiu que o átomo era composto por um núcleo denso e positivo, em que estavam contidos os prótons, e os elétrons orbitavam ao redor do núcleo em um grande espaço vazio, chamado eletrosfera. Modelo Atômico de Rutherford. conhecido como o modelo planetário., Que explicava como os elétrons estavam distribuídos na eletrosfera. Para tanto, elaborou alguns postulados, a fim de descrever sua teoria: 1. Os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo em órbitas circulares e com energias definidas, denominadas camadas eletrônicas. 2. Cada camada possui uma energia permitida para os elétrons, a qual aumenta à medida que se distancia do núcleo. 3. Os elétrons podem absorver energia e saltar para uma camada mais externa, porém de maneira instável. Quando o elétron retorna para sua camada de origem, ele emite a energia absorvida na forma de luz ou calor. Esse fenômeno é denominado salto quântico. https://brasilescola.uol.com.br/quimica/semelhancas-atomicas.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/protons.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-atomo-rutherford.htm
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