01 ESTRUTURA ATÔMICA

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MUITAS SÃO AS AFLIÇÕES DO JUSTO, MAS DE TODAS ELAS O SENHOR O LIVRA (SALMOS 34:19) 
QUÍMICA GERAL – ESTRUTURA ATÔMICA - NIVELAMENTO 
 
 
 
 
 
ESTRUTURA ATÔMICA 
 
 Se dividirmos uma determinada matéria infinitas vezes, teremos partículas cada 
vez menores. Chegaremos num tamanho final tão pequeno que não possibilitaria mais 
essa divisão. Esse pedaço, então, seria indivisível. Pelo menos essa era a idéia que os 
homens tinham séculos atrás e devido a sua vontade de descobrir e explicar os 
acontecimentos da natureza passaram a estudar a constituição da matéria. 
 
 
LEUCIPO E DEMÓCRITO 
 A primeira concepção surgiu por volta de 450 a.C. pelo filósofo Leucipo: A matéria 
pode ser dividida em partículas cada vez menores, sem nenhum experimento que 
comprovasse tal afirmação. 
 No ano de 400 a.C., outro filósofo, Demócrito, denominou essa partícula da 
matéria de ÁTOMO, onde A significa NÃO e Thomos designa DIVIDIR. Portanto, a 
própria palavra átomo se define como sendo uma partícula não-divisível, isto é, 
indivisível. 
 Muito tempo se passou sem que essa concepção de átomo fosse estudada 
cientificamente e somente no ano de 1803 ocorreu à primeira postulação experimental 
sobre o que seria esse "tal" de átomo, pelo cientista John Dalton. 
 
MODELO ATÔMICO DE DALTON 
Dalton postulou a sua teoria atômica da seguinte forma: 
1. O átomo é uma partícula maciça, indivisível e indestrutível. 
2. Toda espécie de matéria é formada de átomos. 
Com essas duas afirmações ele confirma a idéia de átomo de Leucipo e Demócrito. 
Átomos de Átomos de
 Carbono Hélio
 
 
 Os átomos de um mesmo elemento químico são iguais em todas as suas 
propriedades. Se os átomos forem diferentes, suas propriedades físicas e químicas 
também serão diferentes. 
 Um composto é formado pela combinação de átomos de dois ou mais elementos 
que se unem entre si em várias proporções simples, sendo que cada átomo guarda a 
sua identidade química. 
APOSTILA 01 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAPÁ 
Professor: Dr.CLEYDSON BRENO SANTOS 
E-mail: breno@unifap.br 
Aluno: __________________________ Data: ____ / _____ /______ 
 
 
 
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 Através dessas duas últimas afirmações, Dalton institui a idéia de que elemento 
químico é a reunião de todos os átomos de mesma característica e que a formação das 
diversas substâncias depende da combinação entre os átomos. 
Apesar de convincente, a Teoria Atômica de Dalton só satisfez até a descoberta da 
eletricidade e da radioatividade, pelos físicos. 
 A eletricidade nada mais é do que cargas elétricas em movimento e a 
radioatividade, emissão de partículas em alta velocidade. O modelo atômico de Dalton 
não conseguia explicar esses acontecidos, uma vez que para ele, o átomo seria uma 
partícula, maciça, indivisível e indestrutível. 
 
MODELO ATÔMICO DE THOMSON 
 Por volta do ano de 1897, o cientista Joseph John Thomson, analisando a emissão 
de luz entre eletrodos presentes num tubo de vidro onde existe vácuo, descobriu que 
partículas menores que o átomo saíam em alta velocidade do eletrodo que tinha pólo 
negativo (cátodo) em direção ao eletrodo de pólo positivo (ânodo). A essas partículas, 
Thomson deu o nome de elétrons e, assim, acabara de derrubar o modelo atômico de 
Dalton. 
+- 
 
Para Thomson, o átomo seria uma esfera de carga positiva tendo as cargas 
elétricas negativas (elétrons) homogeneamente, distribuídos pela superfície dessa 
esfera. Essas cargas elétricas anulariam a carga positiva e, assim, o átomo seria neutro. 
 Mais tarde, o cientista alemão Eugen Goldstein verificou que o átomo não seria 
uma esfera positiva, mas que tinha cargas positivas, denominadas por ele de prótons. 
Dessa forma, tornou-se necessário à proposição de um novo modelo atômico, pois o de 
Thomson não satisfazia mais. 
 
MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD 
 Ernest Rutherford, cientista nascido na Nova Zelândia, realizou, em 
1911, um experimento que conseguiu eliminar de vez o modelo atômico 
de esfera rígida. Eis seu experimento: 
1. Como já se conhecia a radioatividade e que o elemento químico 
Polônio emitia partículas positivas, denominadas partículas alfa (2
4), 
Rutherford protegeu esse Polônio com uma caixa de chumbo, deixando 
um pequeno orifício por onde sairiam às partículas . 
2. À frente desse feixe de partículas, colocou uma finíssima lâmina de ouro, de forma 
que essas partículas pudessem atravessá-la e, mais à frente colocou um anteparo com 
um material fluorescente, o sulfeto de zinco (ZnS) que, ao ser atingido pela partícula, 
emitiria uma luminosidade. 
3. Intenso brilho ocorreu no anteparo num determinado ponto, e outros pontos 
luminosos apareceram acima, abaixo, à direita, à esquerda e atrás da fonte emissora de 
partículas 2
4. 
 
 
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Polônio
Ouro
Feixe de
Partículas

ZnS
 
 
 Rutherford, diante dos resultados do seu experimento, propôs: 
1. O átomo apresenta mais espaço vazio do que preenchido. 
 
2. A maior parte da massa do átomo está concentrada em uma pequena região central, 
denominada núcleo, dotada de cargas elétricas positivas, os prótons. 
 
3. Ao redor do núcleo, região denominada eletrosfera, estariam os elétrons, muito mais 
leves que os prótons e em movimento circular acelerado ao redor do núcleo. 
Esse modelo ficou conhecido como modelo planetário devido à semelhança entre esse 
modelo e o sistema solar. 
 
Entretanto, os físicos impuseram um problema ao modelo de Rutherford. Cargas 
elétricas em movimento tendem a perder energia, levando os elétrons a chocarem com 
o núcleo, destruindo o átomo... Algo que não ocorre. Então, novo modelo atômico teve 
de ser determinado. 
 
MODELO ATÔMICO DE BOHR 
Em 1913, o dinamarquês Niel Bohr (prêmio Nobel em 1922) postulou a seguinte 
teoria, ao analisar o espectro de emissão de luz de determinado material: 
a) Os elétrons nos átomos movimentam-se ao redor do núcleo em trajetórias circulares, 
de energia quantizada e fixa, denominadas de camadas de energia ou níveis de energia. 
Essas camadas ou níveis é infinito, mas estudaremos apenas sete delas: K, L, M, O, P e 
Q. Cada camada suporta um máximo de elétrons: 
 
 
 
 
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 K L M N O P Q
 2 8 18 32 32 18 8
 
 
b) Não é permitido a nenhum elétron permanecer entre dois desses níveis. Ao absorver 
energia extra, o elétron muda para uma camada mais energética e, ao retornar a sua 
camada origem, libera essa energia na forma de onda eletromagnética (luz). 
Elétron
Absorvendo
Energia
Elétron
Liberando
Energia (luz)
 
 
Observe que para cada "pulo" dado pelo 
elétron, existe uma certa quantidade de 
energia envolvida (absorvida). Quando 
liberada no regresso do elétron, essa 
energia transforma-se em LUZ, visível 
ou não. 
 Algum tempo depois, descobriu-se 
que cada camada possuía subcamadas 
(ou subníveis) de energia. Essas 
subcamadas foram descritas através de 
uma função de onda matemática e 
intituladas de: subnível s2, subnível p6, 
subnível d10 e subnível f14, das quais, 
estudaremos apenas a representação s 
e a representação p, conforme ilustrado 
abaixo: 
 
 
 
 
NÍVEL 1 2 3 4 5 6 7 
CAMADA K L M N O P Q 
Total de elétrons 2 8 18 32 32 18 8 
 
 
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Essas representações indicam a 
máxima probabilidade de se encontrar 
o elétron, não se preocupando em 
determinar sua velocidade nem sua 
posição exata.Essa região de máxima probabilidade é 
conhecida por orbital e cada subnível 
tem uma quantidade máxima de 
orbitais: 
 
 
 
 
 
 
Subnível s Subnível p 
 
 
 
Forma esférica 
 
 
Forma de alteres 
Subnível Quantidade máxima de orbitais 
s2 1, na forma esférica 
p6 3, na forma de alteres 
d10 5, na forma de alteres 
f14 7, na forma de alteres 
DIAGRAMA DE ORBITAIS
 
 
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Cada orbital suporta, no máximo, 2 (dois) elétrons: 
 
Subnível Quantidade máxima de orbitais Quantidade máxima de elétrons 
s 1 2 
p 3 6 
d 5 10 
f 7 14 
 
No final teremos a representação: s2, p6, d10 e f14. Como os subníveis estão localizados 
nos níveis: 
 
Nº máximo de 
elétrons na 
camada 
Camada Nível 
Subnível (is) presente(s) na camada 
s2 p4 d10 f14 
2 K 1 s 
8 L 2 s P 
18 M 3 s P d 
32 N 4 s P d F 
32 O 5 s P d F 
18 P 6 s P d 
8 Q 7 s P 
 
Investigando a ordem de energia dos subníveis, verificou-se que não ocorre uma 
obediência quanto à ordem de energia dos níveis e, para facilitar a representação dessa 
ordem crescente de energia, foi proposto um diagrama pelo cientista norte-americano 
Linus Carl Pauling (prêmio Nobel em 1954 -química- e em 1962 -paz), conforme se 
segue: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ORDEM CRESCENTE DE ENERGIA DOS SUBNÍVEIS 
1s2 < 2s2 < 2p6 < 3s2 < 3p6 < 4s2 < 3d10 < 4p6 < 5s2 < 4d10 < 5p6 < 6s2 < 4f14 < 5d10 
< 6p6 < 7s2 < 5f14 < 6d10 < 7p6 
 
Indica em qual nível
de energia está o
elétron
Indica em qual
subnível de energia
está o elétron
Indica a quantidade
de elétrons no
subnível
D I A G R A M A D E L I N U S P A U L I N G
N º M á x i m o
D e E l é t r o n s n o
N í v e l
N í v e l
N u m e r a ç ã o
d o N í v e l s
2
p
6
d
1 0
f
1 4
2 K 1 s
8 L 2 s p
1 8 M 3 s p d
3 2 N 4 s p d f
3 2 O 5 s p d f
1 8 P 6 s p d
8 Q 7 s p
 
 
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DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA (CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA) 
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA NOS ÁTOMOS NEUTROS 
 Átomo neutro é toda espécie química onde a quantidade de prótons (no núcleo) é 
igual à quantidade de elétrons (na eletrosfera). 
É uma tendência natural buscar-se a estabilidade adquirindo menor energia. Os 
elétrons, ao preencherem os subníveis de energia, iniciam o preenchimento pelos 
orbitais menos energéticos, isto é, aqueles que estão mais próximos ao núcleo. Quando 
isso ocorre, dizemos que o átomo está em seu estado fundamental. 
 Considerando um átomo com 23 elétrons, teremos: 
Distribuição nos subníveis de energia: 
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 (não separá-los com vírgula) 
Distribuição nos níveis de energia: 
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 
K-2 L-8 M-11 N-2 
 
ATENÇÃO: Se a distribuição eletrônica terminar em s2 d4 ou em s2 d9, muda para s1 d5 
e s1d10, respectivamente. Observe: 
24Cr  1s
2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 MUDAR A DISTRIBUIÇÃO PARA 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 
4s1 3d5 
29Cu  1s
2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 MUDAR A DISTRIBUIÇÃO PARA 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 
4s1 3d10 
Justificativa: O subnível 4s é menos energético que o 3d. Ficou comprovado 
experimentalmente que o subnível 3d, possuidor de 5 orbitais, ao se preencher ou 
semipreencher completamente com os elétrons trás uma maior estabilidade ao átomo, 
motivo pelo qual sai um elétron do orbital 4s (menos energético) para o 3d (mais 
energético). 
 
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA NOS ÍONS 
 Íon é toda espécie química que perdeu ou ganhou elétrons, carregando 
eletricamente com carga negativa (se receber elétrons) ou com carga positiva (se 
perder elétrons). Assim, o íon difere de um átomo neutro apenas na quantidade de 
elétrons. 
 Para se fazer a distribuição dos elétrons de um íon, devemos proceder, antes, em 
fazer a distribuição do seu respectivo átomo neutro. Feito isso, começamos a retirar os 
elétrons obedecendo a ordem do elétron de maior energia (aquele mais afastado do 
núcleo) para o menos energético (aquele mais próximo do núcleo). Caso, necessitemos 
adicionar elétrons, deveremos incluí-los no nível de maior energia. Observe: 
Fazendo a distribuição para o íon 29Cu
3+ (perdeu 3 elétrons): 
Configuração eletrônica do átomo neutro de cobre: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 (4s 
pertence à camada de maior energia, nesse átomo) 
Ao retirar o único elétron presente no 4s, teremos a configuração: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 
3d10. Precisamos, ainda, retirar mais 2 elétron que agora serão retirados do subnível 3d, 
obtendo, então a configuração: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8. O 29Cu
3+, pelo que vimos, tem 
configuração: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8. Fazendo a distribuição para o íon 23V
1- (ganhou 1 
elétron): Configuração eletrônica do átomo neutro de vanádio: 
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 (4s pertence à camada de maior energia, nesse átomo). 
Deveríamos adicionar o elétron no subnível 4s, porém, ele já está com o número 
máximo de elétrons. Então colocá-lo-emos no subnível 3d que está incompleto, 
configurando: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4. O 23V
1-, pelo que vimos, tem configuração: 
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4. 
 
 
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AS PARTÍCULAS SUB-ATÔMICAS 
Em 1932, o inglês James Chadwick descobriu uma outra partícula subatômica de 
massa muito próxima à do próton, porém sem carga elétrica. Essa partícula, que passou 
a ser chamada de nêutron, localiza-se no núcleo do átomo, juntamente com os prótons. 
Hoje, acreditava-se que o nêutron seja formado pela união de uma carga elétrica 
negativa (elétron) com uma carga positiva (próton). Dessa forma, podemos representar 
o átomo conforme mostra a ilustração e os comentários seguintes: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Através da notação de uma espécie química podemos extrair vários dados acerca deles: 
Z, A, nº, P+, e-, configuração eletrônica... 
 
Átomo Neutro 
 
 
Z = 6 
A = 12 
nº = 6 
p+ = 6 
e- = 6 
Config.Eletrônica subníveis 1s2 2s2 2p2 
 
 
FENÔMENOS ATÔMICOS - ISÓTOPOS, ISÓBAROS E ISÓTONOS 
 
 Ao bebermos um copo de água, estamos ingerindo moléculas formadas por dois 
átomos de hidrogênio e um de oxigênio (H2O). Será que todos os átomos de hidrogênio 
presentes nas moléculas de água são iguais? E os de oxigênio? 
 A resposta às duas perguntas é NÃO. A grande maioria dos átomos de hidrogênio 
pode ser representada por 1
1H. Contudo, além desses, também existem outros, em 
menor quantidade, representados por 1
2H e 1
3H, diferenciados apenas pela quantidade 
de nêutrons no núcleo. Como todos eles têm número atômico 1, isto é, 1 próton no 
núcleo, dizemos que todos eles pertencem ao mesmo elemento químico: o elemento 
químico hidrogênio e classificamo-los como átomos ISÓTOPOS. 
ISÓTOPOS: átomos com mesmo número atômico (mesma quantidade de prótons). 
ISÓBAROS: átomos com mesmo número de massa (A). 
ISÓTONOS: átomos com mesma quantidade de nêutrons. 
ISÓELETRÔNICOS: átomos e/íons que apresentam mesmo número de elétrons. 
NÚMERO ATÔMICO (Z)
O número atômico representa a quantidade
de prótons presentes no núcleo de um átomo.
NÚMERO DE MASSA (A)
O número de massa representa a soma de
prótons e nêutrons presentes no núcleo de um
átomo: A = p+ + nº ou A = Z + nº
NOTAÇÃO DE UMA ESPÉCIE QUÍMICA
 
 
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EXERCÍCIOS - ESTRUTURA ATÔMICA DA MATÉRIA - NIVELAMENTO 
 
01. O modelo de Thomson propôs que o átomo seria formado por uma esfera de carga 
__________, contendo, em sua superfície __________ incrustados, possuidores de 
carga elétrica __________. 
A alternativa que completa CORRETAMENTE a frase é: 
a) neutra / prótonse elétrons / positiva e negativa. 
b) Positiva / prótons / positiva. 
c) Negativa / elétrons / negativa. 
d) Positiva / elétrons / negativa. 
 
02. Próton e elétron possuem: 
a) massas iguais e cargas elétricas de mesmo sinal. 
b) Massas diferentes e cargas elétricas de mesmo sinal. 
c) Massas diferentes e cargas elétricas de sinais opostos. 
d) Massas iguais e cargas elétricas de sinais opostos. 
 
03. A experiência de Rutherford permitiu: 
a) evidenciar que o modelo de Thomson estava correto. 
b) A descoberta do elétron. 
c) A descoberta do nêutron. 
d) Evidenciar que a maior parte do átomo é vazia. 
 
04. Qual das afirmações é CORRETA, considerando-se o modelo de Rutherford? 
a) o núcleo é a região de menor massa do átomo. 
b) Os prótons e os elétrons localizam-se no núcleo. 
c) O átomo apresenta, predominantemente, espaço vazio. 
d) A região central do átomo é chamada de eletrosfera. 
 
05. Os átomos de um mesmo elemento químico não precisam apresentar em comum; 
a) o número atômico. 
b) O número de prótons. 
c) O número de nêutrons. 
d) O símbolo químico. 
 
06. Para que um átomo neutro do elemento químico ferro se transforme no íon Fe2+, ele 
deve: 
a) perder 2 prótons. 
b) Receber 2 prótons. 
c) Perder 2 elétrons. 
d) Receber 2 elétrons. 
e) Perder 1 elétron e receber 1 próton. 
 
07. Para o ânion do enxofre binegativo (16S) podemos afirmar que o número de prótons 
e o de elétrons, respectivamente, são: 
a) 16 e 16. b) 16 e 18. c) 18 e 16. d) 16 e 14. 
 
08. Quantos elétrons possui o íon 20Ca
2+? 
a) 42. b) 40. c) 20. d) 18. 
 
 
 
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09. O íon 24
52Cr3+, presente no rubi, apresenta: 
a) 27 prótons. 
b) 27 elétrons. 
c) 52 nêutrons. 
d) 21 prótons. 
e) 21 elétrons. 
 
10. O ânion monovalente derivado do átomo de 12753I está presente em alguns xaropes 
contra a tosse. Sobre este íon é correto afirmar que possui: 
a) 54 prótons. 
b) 52 elétrons. 
c) 73 nêutrons. 
d) 74 nêutrons. 
e) 75 nêutrons. 
 
11. O modelo atômico de Bohr introduziu importantes inovações em relação aos 
modelos anteriores. Entre elas, podemos citar: 
a) a matéria é descontínua. 
b) A existência de nêutrons. 
c) A matéria possui natureza elétrica. 
d) A idéia de níveis de energia. 
e) A explicação da experiência de Rutherford. 
 
12. De acordo com o modelo de Bohr, a luz vista durante o teste da chama é emitida: 
a) quando os átomos se quebram em vários pedaços. 
b) Pelos elétrons quando são promovidos a níveis de menor energia. 
c) Pelos elétrons quando retornam, após a excitação, a níveis de menor energia. 
d) Quando o núcleo do átomo se quebra em dois pedaços devido ao aquecimento. 
 
13. O chamado Diagrama de Pauling apresenta a: 
a) distribuição dos elétrons nos níveis de energia. 
b) Posição dos elétrons na eletrosfera. 
c) Ordem crescente de energia para os subníveis. 
d) Cor da luz emitida nos saltos dos elétrons. 
 
14. A representação 3p2 deve ser interpretada da seguinte maneira: 
a) o nível "p" do terceiro subnível apresenta 2 elétrons. 
b) O segundo nível do subnível "p" apresenta 3 elétrons. 
c) O subnível "p" do segundo nível apresenta 3 elétrons. 
d) O terceiro subnível do segundo nível apresenta "p" elétrons. 
e) O subnível "p" do terceiro nível apresenta 2 elétrons. 
 
15. Qual a função do sulfeto de zinco utilizado na experiência de Rutherford? 
 
 
16. Por que Rutherford colocou o material radioativo, dentro de um recipiente de 
chumbo? 
 
17. De acordo com o modelo de Bohr, como eram as órbitas dos elétrons? 
 
 
 
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18. Com base no modelo de Bohr: 
a) onde estão localizados os elétrons? 
b) Qual a condição para que um elétron permaneça em uma determinada camada? 
c) O que acontece com um elétron quando recebe energia? 
d) O que acontece com o elétron quando é cessado o fornecimento de energia a ele? 
 
19. Dê o número atômico, o número de prótons, nêutrons, elétrons e o número de 
massa dos elementos: 
a) 18
38Ar 
b) 20
40Ca 
c) 20
44Ca 
 
20. Têm-se os seguintes átomos: 
20
40A 18
40B 20
42C 20
44D 18
38E 
a) quais são isótopos? 
b) Quais são isótonos? 
c) Quais são isóbaros? 
 
21. O elemento 20
42A é isótopo do elemento B, que tem 20 nêutrons. B é isóbaro do 
elemento C. Sabendo-se que C tem 18 prótons, diga: 
a) o número atômico dos 3 elementos. 
b) O número de massa e o número de nêutrons dos três elementos. 
c) Qual é isótono de C? 
 
22. Conhecem-se os seguintes dados referentes aos átomos A, B e C: 
A tem número atômico 14 e é isóbaro de B. 
B tem número atômico 15 e número de massa 30, sendo isótopo de C. 
A e C são isótonos entre si. 
Qual é o número de massa de C? 
 
23. Dê a distribuição eletrônica nos subníveis e nos níveis de energia dos elementos 
cujos números atômicos são: 
a) 18. 
b) 28. 
c) 29 
d) 35. 
e) 56. 
 
24. Um átomo apresenta 18 elétrons no terceiro nível energético. Distribua esses 
elétrons nos subníveis energéticos correspondentes a esse nível. 
 
25. O átomo de um elemento apresenta, nos níveis energéticos, os seguintes números 
de elétrons, 2, 8, 14 e 2. Distribua esses elétrons nos subníveis energéticos 
correspondentes.