CAPITULO 2

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Capítulo 2 
Átomos, 
moléculas e 
Íons
Professor 
Dr. Kelber Miranda
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Teoria atômica da matéria
• Demócrito (460–370 a.C.) e outros antigos filósofos gregos diziam que o
mundo material era composto por minúsculas partículas indivisíveis, que
eles chamavam de átomos, que significa “indivisível”.
• Após abandono dessa hipótese, por causa de críticas feitas por Platão e
Aristóteles, a noção de átomo ressurgiu na Europa durante o século XVII.
• Entretanto, uma teoria atômica que ligava a ideia de elemento ao átomo
surgiu apenas a partir do trabalho de John Dalton, no período de 1803 a
1807.
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• Dalton usou sua teoria para deduzir a lei das proporções múltiplas:
Se dois elementos A e B são combinados para formar
mais de um composto, as diferentes massas de B que
podem ser combinadas com uma dada massa de A 
guardam entre si uma relação de números inteiros e
pequenos.
Ex: H2O e H2O2.
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• À medida que os cientistas desenvolveram
métodos para investigar a natureza da
matéria, o átomo, supostamente indivisível,
começou a mostrar sinais de que é uma
estrutura mais complexa.
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Raios catódicos e elétrons
• Um tubo de raios catódicos (CRT) é um tubo parcialmente evacuado com
um eletrodo em cada extremidade.
• Uma voltagem alta é aplicada através dos eletrodos.
• A voltagem faz com que partículas negativas se desloquem do eletrodo
negativo (catodo) para o eletrodo positivo (anodo).
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• Experimentos mostraram que os raios catódicos eram desviados por
campos elétricos ou magnéticos, sugerindo que continham carga elétrica.
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Raios catódicos e elétrons
– Os raios catódicos são jatos de partículas com massa carregados 
negativamente.
– A quantidade de desvio dos raios catódicos depende dos campos magnético
e elétrico aplicados.
– Por sua vez, a quantidade do desvio também depende da proporção carga-
massa do elétron. 
• Em 1897, Thomson determinou que a proporção carga-massa de um elétron é 
1,76 x 108 C/g.
• Objetivo: encontrar a carga no elétron para determinar sua massa.
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“O experimento da gota de óleo de Millikan”
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“O experimento da gota de óleo de Millikan”
• Conhecendo a proporção carga-massa, 1,76 x 108 C/g, Millikan 
calculou a massa do elétron: 9,10 x 10-28 g.
• Com números mais exatos, concluimos que a massa do elétron é 
9,10939 x 10-28 g.
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Radioatividade
• Em 1896, o cientista francês Henri Becquerel
(1852-1908) descobriu a emissão espontânea
de radiação por compostos de urânio, chamada
de radioatividade.
• Marie Curie (1867–1934) e seu marido, Pierre
concluíram que eram os átomos de urânio a
fonte da radioatividade.
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• Ernest Rutherford (1871–1937), em outro estudo, revelou três tipos de radiação:
alfa (α), beta (β) e gama (γ).
• As radiações α e β consistem em partículas de carga positiva e negativa,
respectivamente, que se movem rapidamente.
• A radiação gama é uma radiação de alta energia semelhante aos raios X; porém
não é composta por partículas e não tem carga.
Radioatividade
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• No início do século XX, Thomson sugeriu que o átomo seria uma esfera de matéria
positiva uniforme na qual a massa estaria distribuída uniformemente e os elétrons
estariam incrustados.
• Essa proposta ficou conhecida como modelo de pudim de ameixas e teve uma vida
muito curta.
O átomo com núcleo
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• Em 1910, Rutherford postulou o modelo nuclear do átomo, segundo o
qual a maior parte da massa do átomo e toda sua carga positiva se
concentra em uma região muito pequena e densa, o núcleo, e a maior
parte do volume de um átomo é constituído de espaço vazio, no qual os
elétrons se movem ao redor do núcleo.
• Experimentos subsequentes levaram ao descobrimento de partículas
positivas (prótons) e neutras (nêutrons) no núcleo.
• Assim, o átomo é composto por elétrons, prótons e nêutrons.
O átomo com núcleo
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• Por convenção, as cargas das partículas atômicas e subatômicas
geralmente são expressas em múltiplos de 1,602 X 10-19 C (carga eletrônica
ou carga elementar) em vez de em coulombs (C).
• Assim, a carga de um elétron é 1- e a de um próton é 1+. Os nêutrons são
eletricamente neutros.
• Cada átomo tem um número igual de elétrons e prótons, portanto átomos
são eletricamente neutros.
O átomo com núcleo
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• Prótons e nêutrons ficam localizados no minúsculo núcleo do átomo. A maior
parte do seu volume é o espaço no qual os elétrons estão posicionados. O
angstrom (Å) (10-10 m) é a unidade utilizada para as dimensões atômicas.
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• ... sabemos que o átomo é composto de partículas subatômicas.
• Parte do átomo é composta por partículas eletricamente
carregadas, algumas com carga positiva e outras com carga
negativa.
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Atualmente ...
Unidades de medida
(capítulo 1)
• Quando um número representa uma quantidade medida, as
unidades dessa quantidade devem ser especificadas. As unidades
utilizadas para medidas científicas são as do sistema métrico.
• As unidades métricas para uso em medições científicas são
chamadas de unidades do SI, do francês Système International
d’Unités.
• Esse sistema tem sete unidades básicas, a partir das quais todas as
outras unidades são derivadas.
• Com as unidades do SI, os prefixos são utilizados para indicar
frações decimais ou múltiplos de várias unidades.
Exercícios para treinar
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• Os átomos de cada elemento têm um número característico de prótons. O
número de prótons de um átomo de qualquer elemento específico é
chamado de número atômico do elemento.
• Na representação dos átomos, o número atômico é indicado pelo número
subscrito; já o número sobrescrito, chamado número de massa, representa
a quantidade de prótons somados ao número de nêutrons do átomo.
Número atômico e número de massa
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• Átomos com números atômicos idênticos, mas diferentes números de massa são
chamados de isótopos.
• Uma vez que todos os átomos de um dado elemento possuem o mesmo número
atômico, o número subscrito é redundante e, muitas vezes, omitido.
Isótopos
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• A unidade de massa atômica é utilizada para lidar com números de massa
extremamente pequenos.
• A unidade de massa atômica é definida por meio da atribuição de uma
massa de exatamente 12 uma a um átomo quimicamente não ligado do
isótopo de carbono 12C.
• A massa atômica média de um elemento, ou a massa atômica do
elemento, é determinada pelo somatório das massas de seus isótopos
multiplicadas pelas abundâncias relativas.
Massa atômica
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Tabela periódica
• Na tabela periódica os elementos estão dispostos em ordem crescente de
número atômico, suas propriedades químicas e físicas apresentam um
padrão de repetição, ou periódico.
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Tabela periódica
• A tabela mostra o número atômico e o símbolo atômico de cada elemento,
e a massa atômica é também muitas vezes fornecida. Um exemplo:
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Tabela periódica
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• O código de cor mostra que, exceto pelo hidrogênio, todos os itens no lado
esquerdo e no meio da tabela são elementos metálicos, ou metais.
• Os metais são separados dos elementos não metálicos, ou não metais, por
uma linha diagonal em forma de escada, que vai do boro (B) ao astato (At).
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Exemplos de metais e não metais
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• O hidrogênio, apesar de estar do lado esquerdo da tabela, é um não metal.
• Muitos dos elementos que se encontram próximos da linha que separa os
metais dos não metais têm propriedades desses dois tipos de elementos e
são frequentemente chamados de metaloides (semi-metais).47
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