Resumo 05 QG

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Conceitos fundamentais
A estrutura básica do átomo atual está fundamentada no modelo de Rutherford. Consideramos que o átomo possui duas regiões muito distintas: o núcleo, extremamente pequeno, contendo toda carga positiva e praticamente toda massa, e a eletrosfera, extremamente grande, onde estão distribuídos os elétrons. Portanto, a distribuição das partículas fundamentais no átomo é a seguinte:
· Núcleo => prótons e nêutrons
· Eletrosfera => elétrons
Número atômico(Z)
O número de prótons contidos no núcleo de um átomo é denominado número atômico(Z). Foi o físico inglês Henry Moseley (1887-1975) que desenvolveu, em 1913,uma metodologia para se determinar o número de prótons no núcleo de um átomo. Essa descoberta tornou possível responder a uma pergunta que intrigava os cientistas da época: o que determina a identidade de um átomo?A resposta está relacionada com os prótons: todos os átomos de um elemento possuem o mesmo número de prótons no núcleo. Portanto, a grandeza que identifica um elemento químico é o número atômico, ou seja, sua carga nuclear. De acordo com as normas da IUPAC, o número atômico é representado como índice no canto inferior à esquerda do símbolo do elemento.Veja os exemplos:
1H 8O 20Ca 56Ba 79Au 104Rf
Como um átomo é um sistema eletricamente neutro, o número de elétrons é igual ao número de prótons. Por exemplo, o átomo de magnésio possui Z=12.Logo, cada átomo de magnésio possui 12 elétrons.
Número de massa(A)
A soma do número de prótons com o número de nêutrons do núcleo de um átomo é denominado número de massa(A).Portanto:
 De acordo com as normas da IUPAC, o número de massa é representado como índice no canto superior à direita do símbolo do elemento.Veja os exemplos:
 
Íons
Um átomo neutro pode ganhar ou perder elétrons nos processos químicos, mas isso nunca ocorre com prótons. Essa variação no número de elétrons transforma o átomo em um íon,espécie química em desequilíbrio elétrico.Ao receber elétrons, um átomo se torna um íon negativo,chamado ânion. Ao perder elétrons, um átomo se torna um íon positivo, chamado cátion. Veja os exemplos a seguir:
Como a massa de um elétron é extremamente pequena, a massa dos átomos durante a formação de íons praticamente não se altera, já o tamanho, sim. Quando um átomo ganha elétrons, sua eletrosfera aumenta. Quando um átomo perde elétrons, sua eletrosfera diminui.
Isótopos
Entre os anos de 1911 e 1913,alguns cientistas já haviam percebido a existência de átomos com o mesmo número atômico,porém com números de massas diferentes.Por sugestão de Frederick Soddy(1887-1956),esses átomos foram chamados de isótopos(iso =igual ,topos =lugar).Praticamente todos os elementos químicos naturais são formados por misturas de isótopos.Veja o exemplo do hidrogênio:
ou
Somente os isótopos do hidrogênio possuem nomenclaturas distintas,sendo que,nos demais casos, os isótopos são diferenciados apenas pelo número de masssa.Exemplos:
Oxigênio => 16O , 17O , 18O 
Carbono => 12C , 14C
Cloro => 35Cl , 37Cl
Os isótopos possuem propriedades químicas iguais e propriedades físicas relacionadas à massa diferentes.Alguns elementos possuem isótopos radioativos.No caso do hidrogênio, o único isótopo radioativo é o trítio. 
Curiosidades
•O elemento que apresenta o maior número de isótopos naturais é o estanho (Sn), dez. 
•Existem isótopos artificiais de alguns elementos, ou seja, que foram sintetizados pelo homem.
Uma água da pesada
Na natureza existem três isótopos naturais de hidrogênio (1H, 2D, 3T) e três isótopos naturais de oxigênio (16O, 17O, 18O). Portanto, podemos concluir que, a partir da combinação desses isótopos, surgirão 18 tipos diferentes de moléculas de água. A molécula mais comum é a seguinte:
Quando uma molécula de água possui pelo menos um isótopo pesado de hidrogênio ou oxigênio, ela recebe a denominação de água pesada. De todas as águas pesadas,a que apresenta maior importância prática é a deuterada(D2O) ou óxido de deutério.
Ela é muito utilizada em reatores nucleares para desacelerar os nêutrons emitidos durante as fissões nucleares que ocorrem no núcleo do reator, gerando energia térmica. A água deuterada possui ponto de fusão de 3,8oC,ponto de ebulição 101,4oC e densidade 1,104g.L1-. A obtenção de 1L de D2O consome 200.000 L de água comum. Atualmente moléculas de águas pesadas são importantes no estudo de reações químicas que envolvem compostos que contêm hidrogênio. As propriedades químicas da água comum e das águas pesadas são praticamente as mesmas.
Isóbaros
Quando átomos de elementos diferentes apresentam o mesmo número de massa,são denominados isóbaros.Veja os exemplos:
Os isóbaros possuem propriedades físicas e químicas diferentes.
Isótonos
Quando átomos de elementos diferentes apresentam o mesmo número de nêutrons,são denominados isótonos.Veja os exemplos:
Os isótonos possuem propriedades físicas e químicas diferentes.
Isoeletrônicos
Quando átomos de elementos diferentes apresentam o mesmo número de elétrons,são denominados isoeletrônicos.Veja os exemplos:
20Ca2+ é isoeletrônico de 17Cl1- => 18 elétrons
11Na1+ é isoeletrônico de 12Mg2+- => 10 elétrons
10Ne é isoeletrônico de 8O-2 => 10 elétrons
Átomos isoeletrônicos possuem propriedades físicas e químicas diferentes.
Exercício resolvido
01) Sabendo que A e B são isóbaros e B e C são isótopos, dê os números atômicos e de massa de cada um dos átomos.
 
Resolução:
Como A e B são isóbaros podemos afirmar que;
3y +5 = 2x + 2 (1o equação)
Como B e C são isótopos podemos afirmar que:
x= y+ 3
Substituindo-se o valor de X na 1o equação, temos:
3y +5 = 2(y+3) +2
3y +5 = 2y + 6 +2
y = 3
Portanto:
x= y+ 3
x = 3+3 =6
Sendo assim, temos:
 
Exercícios propostos
01 - (UNEMAT MT) Assinale abaixo a alternativa que representa, de forma correta, as quantidades de prótons, nêutrons e elétrons, respectivamente, do íon 
a)56, 54 e 82
b)56, 82 e 54
c)54, 82 e 56
d)56, 138 e 56
e)54, 82 e 138
02 - (UDESC SC) Os íons Mg+2 e F–1, originados dos átomos no estado fundamental dos elementos químicos magnésio e flúor, respectivamente, têm em comum o fato de que ambos:
a)possuem o mesmo número de elétrons.
b)foram produzidos pelo ganho de elétrons, a partir do átomo de cada elemento químico, no estado fundamental.
c)foram produzidos pela perda de elétrons, a partir do átomo de cada elemento químico, no estado fundamental.
d)possuem o mesmo número de prótons.
e)possuem o mesmo número de nêutrons.
03 - (UFAL) Os compostos de sódio são importantes principalmente porque são baratos e solúveis em água. O cloreto de sódio é obtido da água do mar (processo de salinas) ou de minas subterrâneas (salgema).Ao se compararem os íons Na+ e Cl− com os seus respectivos átomos neutros de onde se originaram, é correto afirmar que:
a)o número de elétrons permanece inalterado.
b)ambos os íons são provenientes de átomos que perderam elétrons.
c)o cátion originou-se do átomo neutro a partir do recebimento de um elétron.
d)houve manutenção da carga nuclear de ambos os íons.
e)o número de prótons aumentou.
04 - (UFPB) Dois átomos A e B são isóbaros. A tem número de massa 4x + 5 e número atômico 2x + 2, e B tem número de massa 5x - 1. O número atômico, número de massa, número de nêutrons e número de elétrons do átomo A correspondem, respectivamente, a
a)14, 29, 14 e 15. 
b)29, 15, 14 e 14. 
c)29, 14, 15 e 14. 
d)14, 29, 15 e 14.
e)29, 14, 15 e 15.
05 - (UFRRJ) Os átomos X e T são isótopos, os átomos W e T são isóbaros X e W são isótonos. Sabendo-se que o átomo X tem 25 prótons e número de massa 52 e que o átomo T tem 26 nêutrons, o número de elétrons do átomo W é:
a)21 b)22 c)23 d)24 e)25
06 - (UNEB BA) O número de elétrons do cátion X3+ é igual ao número de prótons do átomo Y, que por sua vez é isótopo do átomo W, que apresenta número atômico e número de massa , respectivamente: 36 e 84.O número atômico do elemento X é:
a)33 b)36 c)39 d)45 e)51
07 - (UCS RS) No organismohumano, alguns dos elementos químicos existem na forma de íons. Esses íons desempenham um papel fundamental em vários processos vitais, participando de reações químicas. Os íons Na+ e Mg2+, por exemplo, estão, respectivamente, envolvidos no equilíbrio eletrolítico e no funcionamento dos nervos.Em relação aos íons 23Na+ e 24Mg2+, é correto afirmar que são
a)isótopos e isoeletrônicos.
b)isoeletrônicos e isótonos.
c)isótonos e isóbaros.
d)isóbaros e isótopos.
e)isoeletrônicos e isóbaros.
08 - (UFMA) O átomo 52M apresenta 28 nêutrons. Assim, o íon M+3 é isoeletrônico ao átomo:
a)20Ca b)22Ti c)21Sc d)23V e)25Mn
Questão 09) Assinale a alternativa correta. Os isótopos são átomos:
a)de um mesmo elemento químico, apresentam propriedades químicas praticamente idênticas, mas têm um número diferente de nêutrons no seu núcleo.
b)que têm o mesmo número de prótons e um número diferente de nêutrons no seu núcleo, apresentando propriedades químicas totalmente distintas.
c)de um mesmo elemento químico, apresentam propriedades químicas idênticas, mas têm um número diferente de prótons no seu núcleo.
d)de elementos químicos diferentes, com o mesmo número de nêutrons no seu núcleo e apresentam propriedades químicas semelhantes.
e)de elementos químicos diferentes, apresentam propriedades químicas distintas, mas têm o mesmo número de nêutrons no seu núcleo.
10 - (UERJ) 
Ao comprarem-se as partículas elementares sugeridas pela Associação de Físicos Nucleares, adquire-se o material necessário para a construção de um átomo isótopo do:
a)lítio b)boro c)hélio d)berílio e)hidrogênio
Gabarito
01 - Gab: B 
02 - Gab: A 
03 - Gab: D 
04 - Gab: D 
05 - Gab: C
06 - Gab: C 
07 - Gab: B 
08 - Gab: C 
09 - Gab: A 
10 - Gab: E
O
H
H
1
16
1
OH H
1
161
16
D
O
D
16
DOD
+
2
138
56
Ba