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QUÍMICA GERAL. • Desde o modelo atômico proposto por Thomson, sabemos que átomo é um sistema eletricamente neutro, ou seja, o total de cargas positivas é igual ao de cargas negativas. • Com e evolução do modelo atômico introduzida por Rutherford, podemos relacionar as cargas elétricas com partículas constituintes do átomo: Prótons + ; Elétrons – e nêutrons carga nula. CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Nº de prótons = Nº de elétrons Número Atômico (Z) • A carga do núcleo, ou seu número de prótons, é grandeza que caracteriza cada elemento, e esse número é denominado número atômico. CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES (Z): é o número que indica a quantidade de prótons existentes no núcleo de átomo. Z = nº de prótons Número Atômico (Z) CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Fonte: bol.uol. com.br Número Massa (A) • (A): a soma do número de prótons (p) com o nêutrons (n) presentes no núcleo de um átomo. • O número de massa é, na verdade, o que determina a massa do átomo, pois os elétrons são partículas com massas desprezível: não têm influência significativa na massa dos átomos. CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES A = p + n • Podemos calcular determinar número de nêutrons de um átomo, conhecendo seus números atômico e de massa. • Ex: um átomo de ferro (Z = 26) apresenta número de massa igual a 56. quantos nêutrons existem no seu núcleo? CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES A = p + n e Z = p A = Z + n ou A - Z = n 56 – 26 = n portanto n = 30 CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES XAZ Massa Atômico = p+ CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES He42 C 1 26 Calcule o número de Prótons; nêutrons e elétrons dos respectivos elementos: Hg20180 Os 190 76 Elemento Químico • Dalton acreditava que todos os átomos de um determinado elemento químico tivessem a mesma massa. De acordo com o modelo atômico clássico, para que isso fosse verdade, seria necessário que todos eles tivessem o mesmo número de prótons e de nêutrons. • Experimentos posteriores permitiram descobrir que átomos de um mesmo elemento químico apresentam o mesmo número de prótons, mas podem ter diferentes número de nêutrons e, por tanto massas diferentes. CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Elemento Químico CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES É o conjunto formados por átomos que apresentam mesmo número atômico • Atualmente, de acordo com a IUPAC, são reconhecidos 118 elementos químicos, sendo 92 naturais e 26 artificiais. • Esses elementos são ordenados, atualmente, em função de seus números atômicos, formando um conjunto denominado de classificação periódica ou Tabela periódica. Íons • Os átomos que apresentam a capacidade de ganhar ou perder elétrons, formando novos sistemas, eletricamente carregados, denominados íons. • Os átomos, ao ganharem ou perderem elétrons, originam dois tipos de íon: CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Íon: espécie química que apresenta o número de prótons diferentes do número de elétrons. Íons Positivo = cátions Íons Negativos = ânions Íons Positivos ou Cátions • Os cátions formam-se quando um átomo perde um ou mais elétrons, resultando em um sistema eletricamente positivo, em que o número de prótons é maior que o número de elétrons. CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Mg Mg2+Perde 2 e - p = 12 12 cargas positivas = + 12 e = 12 12 cargas negativas = - 12 carga elétrica total = 0 p = 12 12 cargas positivas = + 12 e = 12 12 cargas negativas = - 10 carga elétrica total = Íons Positivos ou Cátions CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Íons Negativos ou Ânions • Os ânions formam – se quando um átomo ganha um ou mais elétrons, resultando em um sistema eletricamente negativo, em que o número de prótons é menor que o número de elétrons. CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES F F1ganha 1 e - p = 9 9 cargas positivas = + 9 e = 9 9 cargas negativas = - 9 carga elétrica total = 0 p = 9 9 cargas positivas = + 9 e = 9 9 cargas negativas = - 10 carga elétrica total = - 1 Íons Positivos ou Cátions CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Íons CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES p = cargas positivas = e = cargas negativas = carga elétrica total = p = cargas positivas = e = cargas negativas = carga elétrica total = Átomo Íon Alumínio (Al) z = 13 Al3+ Átomo Íon Oxigênio (O) z = 8 O2- Semelhanças Atômicas CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Isótopos Isóbaros Isótonos • Átomos que, por pertencerem ao mesmo elemento químico, apresentam o mesmo número atômico (Z), mas possuem diferentes números de massa (A). • Os isótopos naturais são sempre encontrados em uma proporção praticamente constante para cada elemento químico, em qualquer lugar da terra e em quaisquer substância nas quais estejam presentes. • Os isótopos, em geral, não apresentam nome próprio e são designados pelo nome do elemento seguido pelo seu número CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Isótopos • O único elemento químico cujos isótopos têm nome é o hidrogênio, formado pelo seguintes isótopos naturais: • As propriedades físicas, como densidade, ponto de fusão e ponto de ebulição, são diferentes, pois dependem da massa do isótopo. CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Isótopos Prótio Deutério Trítio • Átomos que apresentam diferentes números atômicos (Z), mas possuem o mesmo número de massa. Exemplos: C Ar CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Isóbaros 40 20 p = 20 n = 20 e = 20 A = 40 40 18 p = 18 n = 22 e = 18 A = 40 • Átomos que apresentam o mesmo número de nêutrons (n), mas diferentes números atômicos (Z) e de massa (A). Exemplos: Mg Si • Por pertencerem a diferentes elementos químicos, apresentam diferentes propriedades químicas e físicas. CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Isótonos 26 12 p = 12 n = 14 e = 12 28 14 p = 14 n = 14 e = 14 • Átomos e íons que apresentam a mesmas quantidade de elétrons. Exemplos: Na O Ne CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Isoeletrônico s 23 11 p = 11 n = 12 e = 10 16 p = 14 n = 14 e = 14 + 8 2- 20 10 p = 14 n = 14 e = 14 Exemplos: átomos de magnésio ( Mg), Z= 12 12Mg perde 2 e- 12Mg2+ P = +12 e = -12 _____________ Carga elétrica total = 0 ISOELETRONICOS: mesmo número de elétrons. ÍONS: são átomos que ganharam ou perderam elétrons SUBNÍVEIS ORBITAIS ELÉTRONS ELÉTROSFERA NÍVEIS Massas atômicas médias • A massa atômica relativa: massas médias dos isótopos: – O C natural: 98,892 % de 12C + 1,107 % de 13C. • A massa média do C: • (0,9893)(12 u) + (0,0107)(13,00335) = 12,01 u • A massa atômica (MA) é também conhecida como massa atômica média. • As massas atômicas estão relacionadas na tabela periódica. Pesos atômicos 1ª) Considere a representação : C o átomo em questão apresenta quantos? a) Prótons? b) Nêutrons? c) Elétrons? CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Exercícios 14 6 3ª) Entre as espécies químicas a seguir, indique aquela em que o número de elétrons é igual ao número de nêutrons: CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Exercícios H C O Ne Cl 2 1 + 13 6 168 2- 21 10 35 17 a) b) c) d) e) - 4ª) Considere estas espécies: K; N; N; Cl; Ar; Ca a) Indique quais são Isótopos. b) Indique quais são Isóbaros c) Indique quais são Isótonos d) Indique quais são Isoeletrônicos CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMOS E SUAS RELAÇÕES Exercícios 39 19 14 - 7 2+40 207 15 35 17 39 18
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