37 Do que sao formados os atomos

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O que vocŒ
vai aprender
Do que sªo formados
os Ætomos?
l Do que o Ætomo Ø formado.
l Partículas que existem no Ætomo: prótons,
elØtrons e nŒutrons
l Como se formam os íons?
l O que pode acontecer passando corrente
elØtrica numa soluçªo.
l Nœmero de prótons representa um Ætomo
l Nœcleo atômico
l O que determina a massa de um Ætomo
fi A matØria Ø feita de Ætomos
fi O que Ø cÆtion e ânion
fi O que Ø eletrólise
fi Metais e nªo-metais
Existem muitos mØtodos industriais baseados na eletrólise. A eletrólise Ø um
mØtodo simples e dÆ um produto bastante puro. Vimos que o hidróxido de sódio e
o cloro sªo fabricados passando corrente elØtrica por uma soluçªo de cloreto de sódio.
Vamos pensar de
novo na experiŒncia da
eletrólise, o que acon-
teceu na soluçªo quan-
do passamos corrente
elØtrica. Como a solu-
çªo de sal de cozinha
se transformou em
cândida? Vamos repe-
tir a experiŒncia da
eletrólise usando uma
substância colorida
para facilitar a visu-
alizaçªo e o raciocínio.
Seria bom
jÆ saber
Isto lhe
interessa
fi
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A cor azul da soluçªo de cloreto de cobre fica cada vez mais intensa porque
aumenta a concentraçªo de cloreto de cobre. Como o íon de cobre na Ægua tem cor
azulada, cada vez que se coloca mais cloreto de cobre a cor fica mais escura.
Quando se mergulha na soluçªo de cloreto de cobre dois fios ligados numa
pilha, observa-se que:
l HÆ depósito de sólido marron no polo negativo;
l HÆ desprendimento de gÆs no polo positivo;
l A cor da soluçªo fica mais clara.
Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1
Que conclusªo vocŒ pode tirar dessas observaçıes?
Por que a substância se transforma quando se mergulha na soluçªo as pontas
de dois fios que saem de uma pilha?
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A eletricidade circula pelo fio. Eletricidade Ø uma porçªo de cargas negativas
que se movimentam. Nós chamamos essas cargas negativas de elØtronselØtronselØtronselØtronselØtrons. Os
elØtrons circulam pelo fio. Quando eles vªo passar pelo fio que estÆ dentro da
lâmpada, ela acende por causa da dificuldade que os elØtrons tŒm de passar pelo
fio. É como se o fio oferecesse resistŒncia para deixar os elØtrons passarem. Essa
resistŒncia resulta em luz e aquecimento. Dependendo do fio, ele só se aquece,
como no caso dos fios que estªo dentro do ferro elØtrico, chuveiro, etc.
Uma das pontas do fio, liga-
da a uma pilha, estÆ cheia de
elØtrons que estªo querendo sair
do fio. Quando os íons de cobre,
que sªo positivos, se chocam com
esse fio, cheio de elØtrons, rece-
bem os elØtrons e ficam neutros.
Os íons positivos, na verda-
de, sªo partículas que perderam
elØtrons.
Qualquer matØria Ø feita de Ætomos. Cada substância simples Ø feita de um
tipo de Ætomo. Os Ætomos de elementos diferentes sªo diferentes.
Qualquer Ætomo tem, no meio, um nœcleo onde estªo as partículas positivas;
as partículas negativas giram em torno desse nœcleo.
O Ætomo Ø neutro. Isto quer dizer que num Ætomo o nœmero de cargas
positivas Ø igual ao nœmero de cargas negativas. As cargas positivas que estªo no
nœcleo sªo chamadas prótons prótons prótons prótons prótons e as partículas negativas que estªo girando ao
redor do nœcleo se chamam elØtronselØtronselØtronselØtronselØtrons.
A massa do elØtron Ø tªo pequena que praticamente nªo precisa ser levada em
conta. É mais ou menos 2000 vezes menor que a massa da partícula positiva.
No nœcleo do Ætomo tem um outro tipo de partícula que nªo tŒm carga mas
tŒm massa. Sªo os nŒutronsnŒutronsnŒutronsnŒutronsnŒutrons.
Por isso a massa do Ætomo, na realidade Ø a soma das massas das partículas
positivas e dessas partículas neutras.
MASSA DO `TOMO = MASSA DE PRÓTONS + MASSA DE N˚UTRONSMASSA DO `TOMO = MASSA DE PRÓTONS + MASSA DE N˚UTRONSMASSA DO `TOMO = MASSA DE PRÓTONS + MASSA DE N˚UTRONSMASSA DO `TOMO = MASSA DE PRÓTONS + MASSA DE N˚UTRONSMASSA DO `TOMO = MASSA DE PRÓTONS + MASSA DE N˚UTRONS
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Um Ætomo se transforma em íon positivo ou negativo, perdendo ou ganhan-
do elØtrons. Um Ætomo nªo recebe e nem perde prótons.
Isso quer dizer que o que caracteriza um elemento Ø o nœmero de prótons donœmero de prótons donœmero de prótons donœmero de prótons donœmero de prótons do
ÆtomoÆtomoÆtomoÆtomoÆtomo. Esse nœmero Ø chamado nœmero atômico nœmero atômico nœmero atômico nœmero atômico nœmero atômico do elemento.
Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2
Para se transformar num íon positivo (cÆtioncÆtioncÆtioncÆtioncÆtion), o Ætomo deve perder ou
ganhar elØtrons?
Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3
E para se transformar num íon negativo, (ânionânionânionânionânion), ele deve perder ou ganhar
elØtrons?
Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4
O Ætomo de cobre e o íon de cobre tŒm nœmero de prótons iguais ou nœmero
de elØtrons iguais?
Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5
O Ætomo de cobre e o íon de cobre tŒm massas iguais ou diferentes?
Quando um Ætomo perde elØtrons se transforma em cÆtion. O nœmero de
elØtrons que ele pode perder depende do tipo de Ætomo. TŒm Ætomos que só
perdem um elØtron. Eles se transformam em cÆtions com uma carga positiva. TŒm
Ætomos que perdem dois elØtrons facilmente. Eles se transformam em cÆtions
com duas cargas positivas, etc.
NomeNomeNomeNomeNome SímboloSímboloSímboloSímboloSímbolo
Sódio Na+
PotÆssio K+
CÆlcio Ca2+
MagnØsio Mg2+
Cobre Cu2+
Zinco Zn2+
Ferroll Fe2+
Ferro lll Fe3+
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Os Ætomos que tŒm facilidade de perder elØtrons sªo difíceis de ganhar
elØtrons. Por exemplo, o Ætomo de sódio dificilmente se transforma num ânion.
A mesma coisa com potÆssio, cÆlcio, ferro, etc. Todos os metais se transformam
em cÆtions. Dificilmente se transformam em ânions.
Os Ætomos que recebem elØtrons sªo diferentes. Por exemplo: o cloro se
transforma em ânion, o oxigŒnio se transforma em ânion, o enxofre se transforma
em ânion etc. Todos os nªo-metais se transformam em ânions. A matØria Ø feita
de Ætomos. Os Ætomos sªo partículas que tŒm um nœcleo onde estÆ concentrada
a massa do Ætomo. Os Ætomos sªo neutros. Isso quer dizer que o nœmero de
partículas positivas Ø igual ao nœmero de partículas negativas. Um Ætomo pode
perder elØtrons e se transformar em íon positivo; pode tambØm receber elØtrons
e se transformar em íon negativo. Os Ætomos de metais tŒm tendŒncia de perder
elØtrons e os Ætomos de nªo-metais tŒm tendŒncia de receber elØtrons. Como vocŒ
pôde perceber nesta aula, o tipo de Ætomo define o comportamento da matØria.
VocΠprecisa saber
l EletróliseEletróliseEletróliseEletróliseEletrólise Ø um processo de transformaçªo de substâncias usando corrente
elØtrica.
l Numa eletrólise, podem ser feitas vÆrias observaçıes:
- Formaçªo de gÆs num dos eletrodos.
- Formaçªo de um sólido num dos eletrodos.
- Mudança da cor da soluçªo.
- Mudança da cor da soluçªo perto de um dos eletrodos.
l Corrente elØtricaCorrente elØtricaCorrente elØtricaCorrente elØtricaCorrente elØtrica Ø o movimento de elØtrons num condutor elØtrico.
l ElØtronsElØtronsElØtronsElØtronsElØtrons sªo partículas com carga elØtrica negativa, responsÆveis pela cor-
rente elØtrica.
l `tomos`tomos`tomos`tomos`tomossªo formados por um nœcleo com carga elØtrica positiva e por
elØtrons que giram em torno do nœcleo.
l O nœcleonœcleonœcleonœcleonœcleo dos Ætomos Ø formado de prótons e nŒutrons.
l PrótonsPrótonsPrótonsPrótonsPrótons sªo partículas com carga elØtrica positiva que ficam no nœcleo dos
Ætomos.
l NŒutronsNŒutronsNŒutronsNŒutronsNŒutrons sªo partículas sem carga elØtrica que ficam no nœcleo dos Ætomos.
l Prótons e nŒutrons tŒm massas iguais.
l ElØtrons sªo umas 2.000 vezes mais leves que prótons ou nŒutrons.
l Nœmero atômicoNœmero atômicoNœmero atômicoNœmero atômicoNœmero atômico de um elemento Ø o nœmero de prótons no nœcleo dos
Ætomos desse elemento.
l ˝on˝on˝on˝on˝on Ø um Ætomo que perdeu ou ganhou elØtrons.
l CÆtionCÆtionCÆtionCÆtionCÆtion Ø um íon positivo, isto Ø, um Ætomo que perdeu elØtrons.
l ´nion´nion´nion´nion´nion Ø um íon negativo, isto Ø, um Ætomo que ganhou elØtrons.
l Os metais perdem facilmente elØtrons e se transformam em cÆtions. Os nªo-
metais ganham facilmente elØtrons, transformando-se em ânions.
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Quase todos os Ætomos tŒm um nœcleo formado de prótons e nŒutrons e tŒm
elØtrons girando em volta desse nœcleo. O œnico Ætomo que nªo tem nŒutron Ø o
hidrogŒnio. O nœcleo dele Ø só um próton. Quando esse Ætomo perde seu elØtron
e se transforma num cÆtion de hidrogŒnio, fica só o próton. Portanto, o cÆtion de
hidrogŒnio, representado por H
+
, Ø simplesmente um próton. VocŒ vai ver na
próxima aula que o cÆtion de hidrogŒnio Ø muito importante.
Alguns Ætomos, quando perdem elØtrons, perdem sempre o mesmo nœmero.
Por exemplo, o Ætomo de sódio perde apenas 1 1 1 1 1 elØtron, formando o cÆtion de
sódio, representado por Na
+
.
l Por que a fórmula do cloreto de sódio Ø NaCl?
O Ætomo de sódio só perde 11111 elØtron, formando o cÆtion Na
+
. O Ætomo de cloro
só ganha 11111 elØtron, formando o ânion Cl
-
. Portanto, pegando um de cada,
obtemos um composto neutro, sem carga. Por isso a fórmula Ø NaCl.
l Por que a fórmula do cloreto de cobre Ø CuCl2?
O Ætomo de cobre perde 22222 elØtrons, formando o cÆtion Cu
2+
. O cloro forma Cl
-
. Portanto, pegando 1 1 1 1 1 cÆtion de cobre e 22222 ânions cloreto, temos duas cargas
positivas do cobre neutralizando a carga negativa de dois ânions cloreto. Por isso
a fórmula Ø CuCl2.
JÆ o ferro pode perder 22222 ou 33333 elØtrons, formando os cÆtions Fe
2+
 e Fe
3+
. Veja
a tabela na seçªo Isto lhe interessa Isto lhe interessa Isto lhe interessa Isto lhe interessa Isto lhe interessa (pÆg. 85).
Por causa dessa possibilidade de formar dois cÆtions, com carga elØtrica
diferente, Ø que o ferro pode formar dois óxidos diferentes.
É muito fÆcil entender as fórmulas desses óxidos. O oxigŒnio Ø um nªo-
metal e por isso ele ganha elØtrons. O oxigŒnio ganha dois elØtrons. Podemos
escrever O2-.
l Como podemos juntar cÆtion ferro, Fe
2+
, com ânion oxigŒnio, O
2-
, para no
total a carga elØtrica ficar igual a zero?
O óxido de ferro Ø sempre neutro; nªo tem carga elØtrica.
Basta juntar um cÆtion Fe
2+
 com um ânion O
2-
. Duas cargas positivas anulam
duas cargas negativas. Portanto, a fórmula desse óxido de ferro deve ser FeO.
No caso de o Ætomo de ferro perder trŒs elØtrons e formar o cÆtion Fe
3+
,
precisamos pensar um pouco mais.
l Como podemos juntar cÆtion ferro, Fe
3+
, com ânion oxigŒnio, O
2-
, para no
total a carga elØtrica ficar igual a zero?
Se pegarmos dois cÆtions ferro, temos seis cargas positivas. Entªo precisamos
pegar trŒs ânions oxigŒnio para termos seis cargas negativas.
2Fe
3+
fi 6 cargas 
+
3O
2-
fi 6 cargas 
-
VocŒ viu na Aula 22 que o minØrio de ferro mais importante Ø a hematita. Este
Ø um tipo de óxido de ferro, cuja fórmula Ø Fe2O3.
Na hora de escrever fórmulas, nªo escrevemos as cargas dos íons. Nªo
escrevemos Na
+
Cl
-
 ou Cu
2+
(Cl
-
)2. Fica muito confuso.
Vamos
pensar mais
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Agora eu sei o O que Ø eletrólise
o Como Ø o Ætomo
o Como o Ætomo se transforma em íons
o O que sªo cÆtions
o O que sªo ânions
o O que determina a massa do Ætomo
o Porque a massa do elØtron Ø desprezível
o Como os metais se transformam em íons
o Como os nªo-metais se transformam em íons
Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6
Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmaçıes a seguir:
a)a)a)a)a) ( ) Hidróxido de sódio e cloro sªo fabricados fazendo-se eletrólise de
soluçªo de cloreto de sódio em Ægua.
b)b)b)b)b) ( ) A eletrólise ocorre porque a soluçªo Ø fervida.
c)c)c)c)c) ( ) O Ætomo Ø neutro.
d)d)d)d)d) ( ) `tomos de metais tŒm tendŒncia a ganhar elØtrons.
e)e)e)e)e) ( ) Durante a eletrólise de uma soluçªo de cloreto de cobre a soluçªo
torna-se cada vez mais azulada.
Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7
A soluçªo de cloreto de sódio (sal de cozinha) em Ægua Ø incolor e a de cloreto
de cobre Ø azulada. Entªo, qual Ø o íon que dÆ cor azul à soluçªo de cloreto
de cobre?
Exercício 8Exercício 8Exercício 8Exercício 8Exercício 8
O que acontece com a cor da soluçªo de cloreto de cobre em Ægua, quando se
aumenta a quantidade desse sal? Explique.
Exercício 9Exercício 9Exercício 9Exercício 9Exercício 9
O que significa “aumentar a concentraçªo de cloreto de cobre na soluçªo”?
Vamos
exercitar
'
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Exercício 10Exercício 10Exercício 10Exercício 10Exercício 10
O que sªo elØtrons, prótons e nŒutrons?
Exercício 11Exercício 11Exercício 11Exercício 11Exercício 11
O que Ø nœmero atômico?
Exercício 12Exercício 12Exercício 12Exercício 12Exercício 12
Como os íons sªo formados?
Exercício 13Exercício 13Exercício 13Exercício 13Exercício 13
Quais sªo as partículas que determinam a massa do Ætomo?
Exercício 14Exercício 14Exercício 14Exercício 14Exercício 14
O que Ø nœcleo do Ætomo?
Exercício 15Exercício 15Exercício 15Exercício 15Exercício 15
Coloque os símbolos dos Ætomos e dos íons em cada uma das transformaçıes
a seguir:
a)a)a)a)a) Cobre fi cÆtion cobre + 2 elØtrons
b)b)b)b)b) Cloro + elØtron fi ânion cloreto
c)c)c)c)c) PotÆssio fi cÆtion potÆssio + elØtron
d)d)d)d)d) Enxofre + 2 elØtrons fi ânion sulfeto
Exercício 16Exercício 16Exercício 16Exercício 16Exercício 16
Complete a tabela a seguir:
'
SímboloSímboloSímboloSímboloSímbolo nnnnn” prótons prótons prótons prótons prótons nnnnn” elØtrons elØtrons elØtrons elØtrons elØtrons
Na 11
Na+ 11
Mg 12
Mg2+ 10
O 8
O2- 8
Cl 17
Cl- 18
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