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perde o elétron da camada de valência11p 1 11p1 2 e2 8 e2 1e2 11Na (átomo) 1s 2s 2p 3s2 2 6 1 11Na (cátion) 1 2s 2p6 1e2 2 e2 8 e2 1s2 2 Cátions ou íons positivos Como os cátions são formados pela perda de elétrons, inicialmente devemos fazer a distribuição eletrônica do átomo e, depois, retirar os elétrons necessários para formar o cátion, sendo que os primeiros elétrons a serem removidos são os da sua camada de valência. Veja alguns exemplos: Il u s tr a ç õ e s : B a n c o d e im a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra CORES FANTASIA AUSÊNCIA DE PROPORÇÃO CORES FANTASIA AUSÊNCIA DE PROPORÇÃO Note que o tamanho do cátion é sempre menor que o do átomo que lhe deu origem. Esse fato pode ser justificado pela diminuição do número de elétrons, o que provoca a diminuição das repulsões entre eles. A redução de tamanho é ainda mais acentuada quando o átomo perde todos os elétrons da camada de valência. O átomo de ferro costuma originar dois cátions: Fe21 e Fe31. Suas configurações eletrônicas são assim obtidas: 26 Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 perde 2 e2 perde 3 e2 26 Fe21 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 26 Fe31 Ânions ou íons negativos Os ânions são formados quando os átomos ganham elétrons, que irão se “acomodar” na camada de valência. Inicialmente, devemos fazer a distribuição eletrônica do átomo e, depois, acrescentar os elétrons necessários para originar o ânion. Veja, como exemplo, o ânion do enxofre ( 16 S2–), formado a partir do átomo de enxofre ( 16 S) pelo “ganho” de 2 elétrons, o que é indicado pelo sinal 2Ð. ganho de 2 e na camada de valência 2 16p1 2e2 8e2 6e2 2e2 16S (átomo) 1s 2s 2p 3s2 2 6 2 43p 16 S22 (ânion) 2 22s 2p 63s 3p6 21s 2e2 8e2 8e216p1 Quando um átomo origina um ânion, o aumento do número de elétrons na camada de valência aumenta, também, as repulsões entre os elétrons. Assim, o tamanho de um ânion é sempre maior que o do átomo que lhe deu origem. 173CAPÍTULO 12 | EVOLUÇÃO DO MODELO ATÔMICO 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U3_Cap12_p161a194.indd 173 7/2/18 1:35 PM Auroras As auroras polares são fenômenos luminosos que ocorrem com maior frequência nas noites de regiões polares e podem ser muito bem observadas no Ca- nadá e ao sul da Nova Zelândia. Esse fenômeno, quando ocorre no norte da Terra, é chamado de au- rora boreal; enquanto sua ocorrência no sul é co- nhecida como aurora austral. O planeta Terra possui um campo magnético constituído por dois polos magnéticos que não estão alinhados com os polos geográficos. Esse campo magnético consegue orientar os ventos solares, ou seja, partículas carregadas provenientes do Sol. Quando os elétrons presentes nos ventos solares se chocam com moléculas dos gases da atmosfera terrestre, ocorrem ionizações e excitações eletrônicas. Elétrons excitados, ao retornarem aos seus níveis ori- ginais de energia, liberam energia na forma de ondas eletromagnéticas como a luz. São justamente essas emissões luminosas que dão origem às auroras boreal (imagem A) e austral (imagem B). CORES FANTASIA AUSÊNCIA DE PROPORÇÃO L u iz F e rn a n d o R u b io /A rq u iv o d a e d it o ra Fonte: How Stuff Works. Disponível em: <http: //ciencia. hsw.uol.com.br.> Acesso em: 3 abr. 2014. partículas 1. Uma colisão com uma partícula em movimento excita o átomo. 2. Isso faz com que o elétron passe para um nível mais alto de energia. 3. O elétron retorna ao seu nível de energia inicial, liberando a energia excedente na forma de um fóton de luz. fóton de luz 1 2 3 Como os átomos emitem luz núcleo L u iz F e rn a n d o R u b io /A rq u iv o d a e d it o ra n 5 1 n 5 2 n 5 3 n 5 4 n 5 5 n 5 6 n 5 7 n 5 8 E n e rg ia J u p it e r U n lim it e d /I m a g e P lu s T h in k s to ck /G e tt y I m a g e s As colisões de partículas presentes nos ventos solares com as moléculas de ar da atmosfera geram radiação luminosa de várias cores. Reflita Com base nas informações, responda às questões 1 a 4. 1. Qual é o nome do modelo atômico que explica como os átomos podem emitir luz? 2. Quais níveis de energia são respectivamente o menos e o mais energético? 3. Entre quais níveis de energia ocorre a transição ele- trônica acompanhada de maior liberação de energia? 4. Entre quais níveis de energia ocorre a transição eletrônica acompanhada de menor liberação de energia? A ilustração a seguir mostra de maneira simpli- ficada como os átomos emitem luz. No diagrama de energia que acompanha a ilustração, as transições eletrônicas acompanhadas por emissão estão indi- cadas por setas. A B 174 Conex‹o UNIDADE 3 | A ESTRUTURA ATÔMICA Física 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U3_Cap12_p161a194.indd 174 7/2/18 1:36 PM O campo magnético da Terra O campo magnético da Terra tem a forma de um véu que se afunila nos dois polos magnéticos. Na verdade, trata-se de inúmeros véus que se sobrepõem continuamente, como as camadas de uma cebola. O mapa a seguir mostra o campo de inclinação magnética da Terra e indica a localização dos polos magnéticos. Fonte: <http://w3.ualg.pt/~jluis/cap_6.pdf>. Acesso em: 16 jan. 2018. M a ri o Y o s h id a /A rq u iv o d a e d it o ra Il u s tr a ç õ e s : M a ri o Y o s h id a /A rq u iv o d a e d it o ra 120° 90° 70° 60° 40° 20° 30° 40° 60° 70° 0° 90° 70° 60° 40° 20° 30° 40° 60° 70° 0° 150° 85N 80N 70N 60N 40N 50N 30N 20N 10N 10S 40S 30S 50S 60S 70S 80S 85S 20S 70S 80S85SPolo Magnético Sul 85N 120° 90° 90° 120°60° 60°30° 30°0°150°180° 120° 150° 120° 90° 90° 120°60° 60°30° 30°0°150°180° Polo Magnético Norte Qualquer ponto da Terra pode ser localizado por meio das coordenadas de latitude e longitude. Latitude A latitude é a distância entre um ponto em um paralelo e a linha do equador. Essa distância é medida em graus, podendo variar de 0° a 90° para norte ou para sul. O Rio de Janeiro, por exemplo, está à latitude aproximada de 22° Sul. Longitude A longitude é a distância entre um determinado ponto na superfície terrestre e o meridiano de Greenwich. Essa distância é medida em graus, podendo variar de 0° a 180° para leste ou para oeste. O Rio de Janeiro, por exemplo, está à lon- gitude aproximada de 34° Oeste. meridianos equador meridiano de Greenwich ou do zero grau de longitude A escala das longitudes é traçada sobre a linha do equador. 20° O 20° E 40° O 0° 50° N 25° N paralelos latitudes equador 25° S 0° Reflita Utilizando as informações do texto, responda às questões 1 a 3. 1. Que tipo de aurora, boreal ou austral, poderia ser observada do Brasil? Justi- fique sua resposta. 2. De qual estado do Brasil haveria maior probabilidade de uma aurora ser observada? 3. Indique as latitudes e as longitudes, aproximadas, dos polos magnéticos sul e norte. 175CAPÍTULO 12 | EVOLUÇÃO DO MODELO ATÔMICO 1CONECTEQuim_MERC18Sa_U3_Cap12_p161a194.indd 175 7/2/18 1:36 PM