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www.quimica10.com.br AULA 03 – ESTUDO DO ÁTOMO. I – ÁTOMO A palavra átomo foi proposta pelo atomista grego Demócrito em 400 a.C, para definir a menor partícula constituinte da matéria. Porém sabe-se nos dias atuais que os átomos são divisíveis, mas a palavra continua sendo usada para designar uma estrutura organizada, muito pequena que compõe todos os tipos de materiais. O modelo atômico clássico é constituído pela soma das idéias dos cientistas Rutherford, Bohr e Chadwick, idéias que estudaremos em nossa aula a seguir. Este é constituído por um pequeno e pesado núcleo central onde estão contidas duas partículas elementares denominadas prótons e nêutrons, e uma porção periférica denominada eletrosfera, onde os elétrons partículas fundamentais de pequena massa que efetuam órbitas ao redor do núcleo. Observe a figura a baixo. através da figura pode-se notar que o raio do núcleo é bastante inferior ao raio total do átomo, em dimensões reais o raio do átomo chega a ser cerca de 10mil a 100mil vezes maior que o raio do núcleo atômico. As partículas fundamentais do átomo, denominadas prótons, elétrons e nêutrons são muito pequenas, mas diferentes em massa. A massa do próton é muito próxima a massa www.quimica10.com.br do nêutron, sendo a massa do elétron aproximadamente 1836 vezes menor que a do próton. Os prótons são dotados de carga positiva, enquanto os elétrons possuem carga negativa, já os nêutrons são desprovidos de carga elétrica. As características físicas fundamentais dessas partículas são dadas a seguir em valores relativos. II. Conceitos Fundamentais. Átomo: estrutura extremamente pequena e organizada que compõe todos os tipos de materiais Número atômico: é representado pelo símbolo Z e determina o número total de prótons existentes no núcleo de um átomo. Lembre-se que o átomo é um sistema eletricamente neutro, sendo assim o número de prótons e elétrons são idênticos para um dado átomo . Z = n° de prótons Número de massa atômica: como já sabemos, a massa do átomo se concentra no núcleo. Sendo assim o número da massa atômica (A) é dado pela soma do número prótons e nêutrons do referido átomo, como mostra a fórmula : A = p + n ou A = Z + n Elemento químico: corresponde a um conjunto de átomos com o mesmo número de prótons (número atômico). Na natureza podemos encontrar átomos com diferentes www.quimica10.com.br números de massa atômica, mas com o mesmo número de prótons, estes átomos são denominados de ISÓTOPOS e constituem um elemento químico. Exemplo: 1H3 1H2 1H3 Esses a´tomos possuem massa diferentes, mas pertencem ao elemento hidrogênio. Os isótopos do hidrogênio acima representados podem ser chamados por: trítio, deutério e prótio, respectivamente. Representando um elemento químico: ZEA ou Z AE Um elemento que possui 17 prótons e 18 nêutrons é representado da seguinte maneira: 17E35 Isotopia – Isobaria – Isotonia Na natureza podemos encontrar elementos ou espécies químicas que possuem o mesmo número de prótons (isótopos), ou com o mesmo número de massa (isóbaros), ou com o mesmo número de nêutrons (isótonos). Observe a tabela esquemática: ELEMENTO Z = (n°de p+) A (n°P + n°N) N (A – Z) Isotopia = ≠ ≠ Isobaria ≠ = ≠ Isotonia ≠ ≠ = Exemplos: 58Ce14059Pr140 isóbaros 19K39 20Ca40 isótonos 8O16 8O17 isótopos Alotropia www.quimica10.com.br São definidas como variedades alotrópicas substâncias simples diferentes que são formadas pelo mesmo elemento químico. Sempre uma das variedades alotrópicas é a mais estável e abundante na natureza. Os principais exemplos são: Cdiamante , Cgrafite* e C60(fulereno) O2* e O3 Pbranco e Pvermelho * Srombico* e Smonoclínico * forma alotrópica mais estável. III - Íons. São átomos em desequilíbrio elétrico, ou seja, átomos que ganharam ou perderam elétrons. Exemplos: 12Mg0 2e- + 12Ca2+ (observe que o átomo de magnésio perde dois elétrons) O átomo de magnésio possui 12 prótons e 12 elétrons. O íon de magnésio possui 12 prótons e 10 elétrons, sendo assim sua carga é 2+. 7N0 + 3e-7N3- (observe que o átomo de nitrogênio recebe 3 elétrons) O átomo de nitrogênio possui 7 prótons e 7 elétrons. O íon de nitrogênio possui 7 prótons e 10 elétrons, sendo assim sua carga é 3 -. O íon positivo (Mg2+) é denominado cátion, já o íon negativo é chamado de ânion (N3-). Proposições de Atividades. 01. Determine o número de prótons, elétrons e nêutrons para as espécies químicas a seguir, completando a tabela: Espécie química N°prótons N°de nêutrons N° de elétrons 13Al27 13 14 13 35Br80 35 45 35 15P31 15 16 15 11 23Na+ 11 12 10 8 16O2- 8 8 10 20 40Ca2+ 20 20 18 www.quimica10.com.br 02. (UFMS) Analise as seguintes afirmativas: I. Isótopos são átomos de um mesmo elemento que possuem mesmo número atômico e diferente número de massa. II. O número atômico de um elemento corresponde ao número de prótons no núcleo de um átomo. III. O número de massa corresponde à soma do número de prótons e do número de elétrons de um elemento. Está(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas II e III. Resposta: letra D 03. (UFSC) Considerando as relações entre os átomos, indicadas no esquema, pode-se afirmar que o(s) número(s) 01. de massa de Y é 40. 02. de massa de Z é 20. 04. de prótons de Y é 22. 08. de nêutrons de X é 20. 16. de nêutrons de Z é 20. 32. de nêutrons de Y é 20. www.quimica10.com.br 64. de prótons de Z é 22. Soma ( ) Resposta: 01+ 04+ 16 = 21 04. (UFSC) Sobre o elemento químico oxigênio é CORRETO afirmar: 01. Encontra-se na natureza sob duas variedades, o oxigênio comum e o ozônio. 02. O oxigênio comum é um dos constituintes da atmosfera terrestre. 04. O ozônio tem fórmula molecular O2. 08. Submetendo-se o oxigênio comum a descargas elétricas, o mesmo pode ser convertido em ozônio. 16. O oxigênio comum é empregado como comburente de reações de combustão. Soma ( ) Resposta: 01 + 02 + 08 + 16 = 27 05. (Unitau) Um elemento químico é caracterizado por seu: a) número de nêutrons. b) número atômico. c) número de elétrons. d) número de massa. e) lugar na tabela periódica. Resposta: letra B 06. (Unesp-SP) Dentre as alternativas a seguir, indicar a que contém a afirmação correta. a) Dois átomos que possuem o mesmo número de nêutrons pertencem ao mesmo elemento químico. b) Dois átomos com o mesmo número de elétrons em suas camadas de valência pertencem ao mesmo elemento químico. c) Dois átomos que possuem o mesmo número de prótons pertencem ao mesmo elemento químico. d) Dois átomos com iguais números de massa são isótopos. e) Dois átomos com iguais números de massa são alótropos. Resposta: letra C www.quimica10.com.br 07. (Fatec-SP) Os íons Ca2+ e Pb2+ possuem (Dados: Número atômico: Ca = 20 ; Pb = 82) a) mesmo número de prótons e elétrons. b) mesmo número de prótons e nêutrons. c) mesma carga nuclear e diferentes massas atômicas. d) igual soma de número de prótons e nêutrons. e) igual diferença entre número de prótons e elétrons. Resposta: letra E 08. (Mackenzie-SP) É INCORRETO afirmar que o ânion monovalente 919F1- apresenta: a) número de massa igual a dezenove. b) dez nêutrons. c) dez partículas com carga negativa na eletrosfera. d) nove prótons. e) um número de elétrons menor que o cátion trivalente 1327Al3+. Resposta: E 09. (UEL-PR) C (grafita) e C (diamante); 6C12 e 6C14 representam, respectivamente, os fenômenos denominados a) isomeria e isomorfismo. b) alotropiae isobaria. c) isomorfismo e isobaria. d) isomeria e alotropia. e) alotropia e isotopia. Resposta: letra E 10. Quais as partículas que apresentam massa significativa num átomo? a) prótons, nêutrons e elétrons; b) prótons e elétrons; c) prótons e nêutrons; d) elétrons e nêutrons; www.quimica10.com.br e) somente prótons. Resposta: letra C 11. (Unesp-SP) O íon (19k39 )+ possui: a) 19 prótons. b) 19 nêutrons. c) 39 elétrons. d) número de massa igual a 20. e) número atômico igual a 39. Resposta: letra A 12. (Unitau) Dados os átomos: 26X54, 24Y54;26Z52; 25W55 ‚24T52, são isótopos: a) X e Z; Y e T. b) X e Z; Y e W. c) X e Z; X e Y. d) Y e T; Z e W. e) X e Y; Z e W. Resposta: letra A 13. (Cesgranrio) O lixo atômico de uma fábrica de material nuclear contém os elementos radioativos urânio e tório. Considere, a seguir as representações desses elementos: I - 92U238 II – 92U234 III – 90Th230 IV – 90Th234 Constituem um par de isóbaros: a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. Resposta: letra D www.quimica10.com.br 14 (Fatec – SP) Os íons representados a seguir apresentam mesmo(a) (19K39)+ e ( 20Ca20 )2+ a) massa. b) raio iônico. c) carga nuclear. d) número de elétrons. e) energia de ionização. Resposta: letra D I – ÁTOMO Z = n° de prótons A = p + n ou A = Z + n
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