Química Geral e Orgânica

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2012
1a Edição
Química Geral e 
OrGânica
Prof.ª Renata Joaquim Ferraz Bianco
Copyright © UNIASSELVI 2012
Elaboração:
Prof.ª Renata Joaquim Ferraz Bianco
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri 
UNIASSELVI – Indaial.
Impresso por:
547
B578q Bianco, Renata Joaquim Ferraz
 Química geral e orgânica / Renata Joaquim Ferraz Bianco. 
 Indaial : Uniasselvi, 2012. 
 221. p.: il
 Inclui bibliografia.
 ISBN 978-85-7830- 549-9
1. Química orgânica.
 I. Centro Universitário Leonardo da Vinci
 II. Núcleo de Ensino a Distância III. Título
 
III
apresentaçãO
Caro acadêmico, neste momento você está iniciando o estudo da 
disciplina de Química Geral e Orgânica, que tem como objetivo específico 
construir de maneira eficiente conhecimentos gerais, teóricos e práticos de 
química em sua totalidade, bem como associar sua importância e aplicação 
em outras áreas e disciplinas. 
Minha meta, como professora, é através deste Caderno de Estudos 
despertar seu interesse pela disciplina e pela pesquisa científica, preparando-
o(a) para uma formação profissional promissora e concreta.
A química é a ciência que estuda a composição, interação e 
transformação da matéria. Desta forma, sua aplicação é muito vasta, não há 
um segmento em que ela não se encontre. Podemos citar a química têxtil, 
de alimentos, farmacêutica, metalúrgica, nanotecnologia entre outras. Seu 
conhecimento é de extrema importância para o desenvolvimento científico e 
tecnológico da sociedade como um todo. 
Atualmente, um dos maiores desafios da química é melhorar a 
qualidade de vida das pessoas com a síntese de novos produtos de forma 
sustentável, ou seja, com o foco no setor: econômico, social e ecológico.
Assim, com o intuito de criar um conhecimento básico sobre essa 
ciência tão fascinante, os estudos de Química Geral e Orgânica, neste caderno, 
serão divididos em três unidades.
Na Unidade 1, estudaremos a estrutura atômica que aborda as 
unidades fundamentais da matéria. Primeiramente, faremos um estudo 
sobre a definição de matéria, do átomo e dos modelos atômicos. Estudaremos 
a Tabela Periódica que dispõe de forma organizada os elementos químicos 
e suas propriedades periódicas e aperiódicas. Em seguida, conheceremos a 
formação das moléculas através das ligações químicas. Com esses estudos, 
você será capaz de identificar a química em seu cotidiano.
 
Na segunda unidade, iremos conhecer as funções inorgânicas da 
química. Essa unidade mostrará as características químicas dos produtos 
que utilizamos em nosso dia a dia, afinal as funções inorgânicas englobam os 
ácidos, as bases ou hidróxidos, os sais e os óxidos.
 
A Unidade 3 contempla a Química Orgânica, que é a parte da química 
que estuda os compostos do elemento Carbono. Através dessa unidade, 
você conhecerá milhares de produtos naturais e sintéticos que nos rodeiam, 
IV
NOTA
Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto 
para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há 
novidades em nosso material.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é 
o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um 
formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. 
O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova 
diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também 
contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.
Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, 
apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade 
de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. 
 
Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para 
apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto 
em questão. 
Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas 
institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa 
continuar seus estudos com um material de qualidade.
Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de 
Desempenho de Estudantes – ENADE. 
 
Bons estudos!
bem como a ocorrência, a produção e as aplicações em nosso cotidiano das 
funções orgânicas. Conheceremos os benefícios e malefícios dos compostos 
orgânicos ao meio ambiente e aos seres humanos.
Com os conteúdos desse caderno, Caro acadêmico, você terá 
conhecimentos básicos de química, suficientes para aplicá-los em sua vida 
e no meio em que vive. Torne-se um profissional consciente em relação 
aos produtos e às atividades que desenvolve, sempre focado no futuro da 
humanidade.
Bons estudos!
Prof.a Renata Joaquim Ferraz Bianco
V
VI
VII
UNIDADE 1 – ESTRUTURA ATÔMICA ............................................................................................ 1
TÓPICO 1 – MODELOS ATÔMICOS ................................................................................................. 3
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 3
2 MODELOS ATÔMICOS ..................................................................................................................... 6
2.1 MODELO ATÔMICO DE JOHN DALTON ................................................................................. 7
2.2 MODELO ATÔMICO DE JOSEPH JOHN THOMSON ............................................................. 8
2.3 MODELO ATÔMICO DE ERNEST RUTHERFORD .................................................................. 9
2.4 MODELO ATÔMICO DE NIELS BOHR – TEORIA ATÔMICA ATUAL ................................ 10
3 MATÉRIA ............................................................................................................................................... 13
3.1 PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DA MATÉRIA............................................................... 13
3.2 ELEMENTO QUÍMICO .................................................................................................................. 16
3.2.1 Íons ............................................................................................................................................ 19
4 SEMELHANÇAS ATÔMICAS ........................................................................................................... 20
4.1 ISÓTOPOS ......................................................................................................................................... 21
4.2 ISÓBAROS ........................................................................................................................................ 22
4.3 ISÓTONOS ........................................................................................................................................ 23
4.4 ISOELETRÔNICOS ......................................................................................................................... 23
5 DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS ............................................ 25
5.1 DIAGRAMA DE LINUS PAULING .............................................................................................. 26
5.2 NÚMEROS QUÂNTICOS .............................................................................................................. 28
5.2.1 Número quântico principal (n) ............................................................................................. 28
5.2.2 Número quântico secundário (ℓ) ou azimutal ....................................................................29
5.2.2.1 Orbitais atômicos ................................................................................................................. 29
5.2.2.2 Número quântico magnético (mℓ) ..................................................................................... 30
5.2.2.3 Número quântico de Spin (ms) .......................................................................................... 30
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 33
RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 36
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 38
TÓPICO 2 – TABELA PERIÓDICA ...................................................................................................... 41
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 41
2 ORGANIZAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS NA TABELA ..................... 43
2.1 PERÍODOS DA TABELA PERIÓDICA ........................................................................................ 47
2.2 FAMÍLIAS OU GRUPOS ................................................................................................................ 48
2.3 METAIS, SEMIMETAIS E NÃO METAIS ..................................................................................... 51
2.4 CLASSIFICAÇÕES PERIÓDICAS E APERIÓDICAS ................................................................. 52
2.5 CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA E A CAMADA DE VALÊNCIA ....................................... 59
RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 61
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 62
TÓPICO 3 – LIGAÇÕES QUÍMICAS .................................................................................................. 65
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 65
2 AS LIGAÇÕES QUÍMICAS ................................................................................................................ 66
sumáriO
VIII
2.1 A REGRA DO OCTETO ................................................................................................................66
3 LIGAÇÕES IÔNICAS ........................................................................................................................68
3.1 CARACTERÍSTICAS DOS COMPOSTOS IÔNICOS ...............................................................71
4 LIGAÇÕES COVALENTES OU MOLECULARES ......................................................................72
4.1 LIGAÇÃO COVALENTE COORDENADA DATIVA ..............................................................74
4.2 LIGAÇÃO METÁLICA .................................................................................................................76
4.3 COMPOSTOS METÁLICOS E AS LIGAS METÁLICAS .........................................................77
5 GEOMETRIA E POLARIDADE DAS MOLÉCULAS .................................................................79
6 FORÇAS INTERMOLECULARES ..................................................................................................84
6.1 FORÇAS DE VAN DER WAALS .................................................................................................85
6.2 DIPOLO-DIPOLO OU DIPOLO INSTANTÂNEO ...................................................................85
6.3 PONTES DE HIDROGÊNIO OU LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO .........................................86
LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................88
RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................91
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................93
PRÁTICA – PROPRIEDADES DO SABÃO .....................................................................................95
UNIDADE 2 – FUNÇÕES INORGÂNICAS .....................................................................................99
TÓPICO 1 – ÁCIDOS ............................................................................................................................101
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................101
2 NOX: NÚMERO DE OXIDAÇÃO ..................................................................................................101
3 ÁCIDOS ................................................................................................................................................106
3.1 DEFINIÇÃO SEGUNDO ARRHENIUS .....................................................................................107
3.2 CLASSIFICAÇÃO ..........................................................................................................................108
3.3 QUANTO AO NÚMERO DE ELEMENTOS DIFERENTES ...................................................108
3.3.1 Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis .................................................................109
3.3.2 Quanto à presença de oxigênio ...........................................................................................109
3.3.3 Quanto à força .......................................................................................................................109
3.4 NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS .............................................................................................111
LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................113
RESUMO DO TÓPICO 1......................................................................................................................117
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................118
TÓPICO 2 – BASES OU HIDRÓXIDOS ...........................................................................................121
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................121
2 DEFINIÇÃO, SEGUNDO ARRHENIUS ........................................................................................122
3 CLASSIFICAÇÃO DAS BASES OU HIDRÓXIDOS ..................................................................123
3.1 QUANTO AO NÚMERO DE HIDROXILAS (OH-1) .................................................................123
3.2 QUANTO À SOLUBILIDADE EM ÁGUA ................................................................................123
3.3 QUANTO À FORÇA .....................................................................................................................123
4 NOMENCLATURA DAS BASES OU HIDRÓXIDOS ................................................................124
RESUMO DO TÓPICO 2......................................................................................................................125
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................126
TÓPICO 3 – SAIS ...................................................................................................................................127
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................1272 DEFINIÇÃO E COMPOSIÇÃO DOS SAIS ..................................................................................127
3 REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO ..................................................................................................127
3.1 REAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO TOTAL E PARCIAL ........................................................127
4 NOMENCLATURA DOS SAIS ........................................................................................................129
5 PROPRIEDADES FUNCIONAIS DOS SAIS ...............................................................................130
IX
6 SAIS DUPLOS OU MISTOS ............................................................................................................131
RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................132
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................133
TÓPICO 4 – ÓXIDOS ............................................................................................................................135
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................135
2 DEFINIÇÃO E COMPOSIÇÃO DOS ÓXIDOS ...........................................................................135
3 CLASSIFICAÇÃO ...............................................................................................................................136
3.1 ÓXIDOS BÁSICOS .........................................................................................................................136
3.1.1 Óxidos ácidos ou anidridos .................................................................................................137
3.2 NOMENCLATURA DOS ÓXIDOS .............................................................................................137
3.3 ÓXIDOS ANFÓTEROS .................................................................................................................138
3.4 ÓXIDOS INDIFERENTES OU NEUTROS .................................................................................138
3.5 ÓXIDOS DUPLOS, MISTOS OU SALINOS ...............................................................................139
3.6 PERÓXIDOS ...................................................................................................................................139
3.7 POLIÓXIDOS OU SUPERÓXIDOS .............................................................................................140
RESUMO DO TÓPICO 4......................................................................................................................141
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................142
UNIDADE 3 – QUÍMICA ORGÂNICA ............................................................................................145
TÓPICO 1 – QUÍMICA ORGÂNICA - O ELEMENTO CARBONO ...........................................147
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................147
2 PROPRIEDADES DO CARBONO ..................................................................................................147
3 TIPOS DE LIGAÇÕES .......................................................................................................................149
4 CLASSIFICAÇÕES DOS CARBONOS ..........................................................................................150
5 FÓRMULAS MOLECULARES E ESTRUTURAIS .......................................................................152
6 CLASSIFICAÇÃO DAS CADEIAS CARBÔNICAS ....................................................................152
7 NOMENCLATURA DAS CADEIAS CARBÔNICAS .................................................................157
LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................160
RESUMO DO TÓPICO 1......................................................................................................................162
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................163
TÓPICO 2 – PROPRIEDADES DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS ...........................................167
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................167
2 GEOMETRIA E POLARIDADE.......................................................................................................167
3 FORÇAS INTERMOLECULARES ..................................................................................................168
4 DIPOLO INDUZIDO-DIPOLO INDUZIDO ................................................................................169
5 DIPOLO PERMANENTE-DIPOLO PERMANENTE ..................................................................170
6 LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO OU PONTES DE HIDROGÊNIO ..........................................171
7 PONTO DE FUSÃO (PF) E PONTO DE EBULIÇÃO (PE) ..........................................................172
8 SOLUBILIDADE DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS ................................................................173
RESUMO DO TÓPICO 2......................................................................................................................175
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................177
TÓPICO 3 – FUNÇÕES ORGÂNICAS – OS HIDROCARBONETOS .......................................179
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................179
2 HIDROCARBONETOS .....................................................................................................................179
2.1 ALCANOS.......................................................................................................................................179
2.2 ALCENOS .......................................................................................................................................180
2.3 ALCADIENOS ................................................................................................................................180
2.4 ALCINOS ........................................................................................................................................181
X
2.5 CICLANOS .....................................................................................................................................181
2.6 CICLENOS ......................................................................................................................................182
3 COMPOSTOS AROMÁTICOS........................................................................................................182
4 FUNÇÕES ORGÂNICAS OXIGENADAS ....................................................................................184
4.1 ALCOÓIS ........................................................................................................................................184
4.2 ENÓIS ..............................................................................................................................................187
4.3 ALDEÍDOS ......................................................................................................................................187
4.4 CETONAS .......................................................................................................................................189
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................1904.5 ÉTERES ............................................................................................................................................191
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................192
4.6 ÉSTERES ..........................................................................................................................................193
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................194
4.7 ÁCIDOS CARBOXÍLICOS ............................................................................................................196
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................198
4.8 FENÓIS ............................................................................................................................................200
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................202
5 FUNÇÕES ORGÂNICAS NITROGENADAS ..............................................................................203
LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................211
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................214
RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................217
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................219
REFERÊNCIAS .......................................................................................................................................221
1
UNIDADE 1
ESTRUTURA ATÔMICA
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir desta unidade você estará apto(a) a:
• reconhecer os modelos atômicos, as unidades fundamentais da matéria;
• identificar a organização atual dos elementos químicos periodicamente;
• realizar a configuração eletrônica e identificar o número de elétrons 
da camada de valência dos elementos químicos e os quatro números 
quânticos;
• compreender a estabilidade química dos elementos através da Regra do 
Octeto e suas exceções;
• definir e realizar os três tipos de ligações químicas.
Esta unidade está dividida em três tópicos. Em cada um deles você encontrará 
atividades visando à compreensão dos conteúdos apresentados.
TÓPICO 1 – MODELOS ATÔMICOS
TÓPICO 2 – TABELA PERIÓDICA
TÓPICO 3 – LIGAÇÕES QUÍMICAS
2
3
TÓPICO 1
UNIDADE 1
MODELOS ATÔMICOS
1 INTRODUÇÃO
A química está presente em todos os momentos de nossas vidas, mesmo 
que, muitas vezes, não nos damos conta disso. Nossas roupas, por exemplo, 
podem ter origem natural ou artificial, como: lã, algodão, seda, náilon, couro, que 
são obtidos através de reações químicas industriais ou de ocorrência natural.
Muitas pessoas fazem mau uso da definição da química, relacionando-a 
com produtos tóxicos, carcinogênicos e causadores de vários impactos ambientais. 
De certa forma, muitas dessas informações possuem fundamento, porém nem 
todas são verdadeiras, afinal, não podemos nos esquecer dos medicamentos, dos 
bactericidas, dos alimentos e entre outros, que nos trazem muitos benefícios. 
Atualmente, fala-se muito em sustentabilidade e este é um dos desafios da 
indústria química. Criar produtos em geral que facilitem e aumentem a qualidade 
de vida de forma sustentável, ou seja, que este desenvolvimento se apoie nos três 
pilares da sustentabilidade: a preocupação com o meio social, o meio econômico 
e o meio ambiente.
Podemos citar o desastre ambiental que ocorreu em 2011, ao norte da capital 
de Tóquio, após o terremoto de magnitude 8,9 na escala Richter, que causou um 
tsunami e o vazamento de radiação do Reator Daiichi 1, gerando tremores de um 
derretimento nuclear. 
Desde os ataques com bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki, 
em 1945, que causaram mais de 200 mil mortes, esta foi a primeira vez que o 
Japão confrontou uma ameaça significativa de radiação. Autoridades afirmam 
que os níveis de radiação em Fukushima estavam elevados antes da explosão. 
Num dado momento, a usina liberava a cada hora a quantidade de radiação 
que uma pessoa normalmente absorve do ambiente em um ano. 
Notícias informaram que os reatores japoneses são melhores protegidos 
do que os de Chernobyl, local que ocorreu o pior acidente nuclear civil da 
história onde mais de 30 bombeiros foram mortos na explosão, milhares de 
pessoas adoeceram e morreram devido à radiação.
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
4
O governo do Japão avisou aos agentes de inspeção nuclear da ONU 
(Organização das Nações Unidas) que distribuíram iodo às pessoas que moram 
perto das usinas nucleares afetadas pelo terremoto em 11/04/11. 
O elemento químico Iodo ajuda na proteção da tireoide, no caso de 
exposição radioativa em um acidente nuclear. Após o desastre de Chernobyl, 
milhares de casos de câncer de tireoide foram registrados em crianças e 
adolescentes, expostas no momento do acidente. Mais casos são esperados. 
FONTE: <http://www1.folha.uol.com.br/mundo/887878-acidente-nuclear-no-japao-e-pior-na-
escala-desde-tchernobil.shtml>. Acesso em: 20 jan. 2012.
A química é uma ciência experimental, por isso seu estudo e aplicação 
é indispensável para o desenvolvimento científico e tecnológico. A tecnologia, 
por exemplo, apresenta os conhecimentos de forma aplicada. Antigamente, o 
homem já a aplicava sem ter noção, como: na fabricação de cerveja, vinho e ligas 
metálicas. Hoje, a tecnologia é encontrada na produção industrial e, muitas vezes, 
sem domínio dos princípios envolvidos.
Desde os primórdios, o homem tentava entender a origem da vida, a 
relação entre o homem e o seu meio e as transformações ocorridas na natureza. 
Povos da antiguidade criaram mitos e lendas sobre deuses e figuras sobrenaturais. 
Com isso, explicavam a origem do mundo, do fogo, da água, dos alimentos etc.
Foi na Grécia, no século V a.C, que surgiram as primeiras tentativas de se 
entender os fenômenos da natureza, desvinculadas de forças sobrenaturais ou 
religiosas.
Empédocles, um filósofo grego, idealizou a explicação da constituição 
da matéria. Para ele a matéria era constituída por quatro elementos primários: o 
fogo, o ar, a água e a terra. Tais elementos sofriam constantes mudanças, porém, 
eram indestrutíveis.
Em seguida, Aristóteles divulgou sua ideia de que esses quatro elementos 
poderiam ser diferenciados através de suas propriedades:
• A terra seria fria e seca.
• A água seria fria e úmida.
• O fogo seria quente e seco.
• O ar seria quente e úmido.
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
5
FIGURA 1 – OS QUATRO ELEMENTOS VITAIS: TERRA, ÁGUA, AR E FOGO
FONTE: <http://www.clubedotaro.com.br/site/n43_4_simb_quatro.asp>. 
Acesso em: 18 jan. 2012.
Assim, uma substância poderia ser transformada na outra, apenas 
alterando suas propriedades. Ex.: a chuva era resultado do resfriamento do ar 
quente e úmido.
No entanto, por volta de 400 a.C., os filósofos Leucipo e Demócrito 
divulgaram que a matéria seria formada por pequenas partículas indivisíveis que 
seriam: os átomos.
FIGURA 2 – SELO EM HOMENAGEM A DEMÓCRITO
FONTE: <http://oatomodedemocrito.blogspot.com/2010/09/pre-socraticos-democrito.html>. 
Acesso em: 2 jan. 2012.
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
6
A alquimia foi muito importante para o desenvolvimento da química. 
Os alquimistas criaram equipamentos de laboratório e desenvolveram várias 
metodologias para a obtenção de metais, na produção de papiros, sabões e de 
funções inorgânicas como: o ácido sulfúrico, o ácido nítrico, o hidróxido de 
sódio e o hidróxido de potássio.
FONTE: <www.voni.leao.nom.br/ifro/unidade-1.pdf>.Acesso em: 5 mar. 2012.
CHYMIA = fundir, moldar. Origem grega.
KHEMEIA = terra ou país. Origem egípcia.
Atualmente, com o avanço da tecnologia, podemos comparar os químicos 
com os antigos alquimistas.
QUADRO 1 – TRANSFORMAÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA EM PRODUTOS
MATÉRIA-PRIMA PRODUTO
Areia Transistores, chips.
Petróleo Plásticos, pesticidas, detergentes etc.
Sal Alvejantes, desinfetantes.
Gás de lixo (metano) Diamantes.
FONTE: Usberco; Salvador (2006)
2 MODELOS ATÔMICOS
Caro acadêmico, como vimos, o interesse pela composição da matéria é 
antigo. Foi nos séculos XVIII e XIX, que os cientistas definiram teorias para explicar 
a constituição microscópica da matéria. A partir dos estudos das transformações 
da matéria conseguiu-se entender, a nível macroscópico, principalmente com o 
uso da balança para mensuração das massas.
Com estes estudos, os químicos conseguiram explicar as razões das 
combinações entre os elementos químicos na formação de novos compostos.
Antonie Laurent – Lavoisier (1743 – 1794) é considerado como o fundador da 
Química Moderna, pois iniciou trabalhos com o uso da balança em seus estudos científicos.
UNI
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
7
“Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”. Esta 
famosa frase é uma lei que foi enunciada por Lavoisier em meados de 1775, 
definida como a Lei da Conservação das Massas.
 
Como vimos anteriormente, no século V a.C., Demócrito e Leucipo, ambos 
filósofos gregos, acreditavam que a matéria era constituída por pequenas partículas 
indivisíveis, os átomos. Porém, em 1808, John Dalton, retornou essa ideia através 
de sua teoria atômica, sugerindo que os átomos eram esferas maciças (rígidas) e 
indivisíveis. No final do século passado, muitos cientistas desenvolveram vários 
experimentos para demonstrar que os átomos são constituídos por partículas ainda 
menores, subatômicas. (USBERCO; SALVADOR, 2006). 
Modelo é uma forma de se representar a realidade. Neste sentido, muitos 
estudiosos resolveram demonstrar a constituição de um átomo. Modelo atômico 
é uma representação gráfica que procura explicar, de maneira científica, os 
fenômenos relacionados à composição da matéria e suas formas. Um modelo 
atômico tem como função explicar a estrutura microscópica da matéria.
2.1 MODELO ATÔMICO DE JOHN DALTON
O cientista inglês John Dalton (1766 – 1844) propôs em meados de 1800, 
o modelo conhecido como Teoria Atômica de Dalton:
1 A matéria é constituída por pequenas partículas esféricas maciças e 
indivisíveis, denominadas átomos.
2 Elemento químico é a junção de átomos com a mesma massa, tamanho e as 
mesmas propriedades.
3 Elementos químicos diferentes possuem propriedades diferentes, tais como 
tamanho e massa.
4 A combinação de átomos de elementos diferentes, forma substâncias 
diferentes.
5 Durante uma reação química os átomos não são criados, nem destruídos, 
são reorganizados, formando novas substâncias.
FONTE: <http://www.alunosonline.com.br/quimica/constituicao-materia.html>. Acesso em: 6 
mar. 2012.
John Dalton ficou conhecido como: “O Pai da Teoria Atômica” e o seu 
modelo ficou conhecido conforme a figura a seguir:
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
8
FIGURA 3 – REPRESENTAÇÃO DO MODELO ATÔMICO DE DALTON – “BOLA DE BILHAR”
FONTE: <www.grupoescolar.com/.../modelo_atomico2.GIF>. Acesso em: 20 jan. 2012.
2.2 MODELO ATÔMICO DE JOSEPH JOHN THOMSON
Joseph John Thomson (1856-1940), no final de 1800, conseguiu demonstrar 
que o átomo não era divisível, utilizando uma aparelhagem denominada tubo 
de raios catódicos. Com base nas evidências deste experimento, Joseph John 
Thomson concluiu que:
• Os raios eram partículas (corpúsculos) menores que os átomos.
• Os raios apresentavam carga elétrica negativa, denominados elétrons.
• O átomo era uma esfera maciça, positiva incrustada de elétrons (carga negativa), 
de modo que a carga total fosse nula.
Em sua totalidade, o átomo seria eletricamente neutro.
Para obter maiores informações sobre o experimento de Joseph John 
Thomson com o Tubo de Raios Catódicos, leia o livro indicado a seguir: USBERCO, João; 
SALVADOR, Edgar. Química. 5. ed. v. único. São Paulo: Saraiva, 2006.
DICAS
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
9
O modelo atômico de Joseph John Thomson ficou conhecido conforme a figura 
a seguir:
FIGURA 4 – REPRESENTAÇÃO DO MODELO ATÔMICO DE THOMSON – “PUDIM DE PASSAS”
FONTE: <fisicacampusararangua.blogspot.com/2010/04/mo...>. Acesso em: 20 jan. 2012.
2.3 MODELO ATÔMICO DE ERNEST RUTHERFORD
Ernest Rutherford (1871 – 1937) em 1904, ao realizar um experimento 
com gás hidrogênio (H2) detectou a presença de partículas com cargas elétricas 
positivas ainda menores, as quais ele denominou prótons (p).
A massa de um próton é aproximadamente 1836 vezes maior que a de um 
elétron. Em 1911, Ernest Rutherford contribui para um significativo avanço na 
estrutura do átomo.
Ele propôs que o átomo seria constituído no centro, por um núcleo positivo 
que continha a massa e os nêutrons do átomo. A região fora do núcleo, chamada 
de eletrosfera, deveria ser ocupada pelos elétrons de carga negativa, orbitando ao 
redor do núcleo. 
Os nêutrons (n) foram descobertos em 1932 por Chadwick, durante suas 
experiências radioativas. Essas partículas apresentam massa próxima à dos 
prótons, porém são nulas, ou seja, não apresentam carga elétrica.
Este modelo lembrava um sistema solar, conhecido como modelo 
planetário, representado na figura a seguir.
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
10
FIGURA 5 – MODELO PLANETÁRIO
FONTE: <www.racionalismo-cristao.org.br/gazeta/divers...>. Acesso em: 5 mar. 2012.
Saiba mais sobre a experiência de Ernest Rutherford utilizando material 
radioativo e uma finíssima lâmina de ouro para verificar se os átomos eram maciços. Leia 
o livro indicado a seguir: REIS, Martha. Completamente Química: Química Geral. São Paulo: 
FDT, 2001.
DICAS
2.4 MODELO ATÔMICO DE NIELS BOHR – TEORIA 
ATÔMICA ATUAL
Após Ernest Rutherford, muitos cientistas aproveitaram os conhecimentos 
já adquiridos e progrediram, focando seus estudos na distribuição dos elétrons na 
eletrosfera. Robert Bunsen, por volta de 1855, verificou que alguns metais como 
sódio, cobre, potássio etc., emitiam luz colorida diferente quando aquecidos em 
chama. 
Veja o exemplo no quadro a seguir:
QUADRO 2 – EXEMPLOS DE EMISSÃO DE LUZ COLORIDA
ELEMENTO Na (sódio) Sr (estrôncio) K (potássio) Pb (chumbo)
COLORAÇÃO 
DA CHAMA amarelo aranja violeta azul
FONTE: A autora
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
11
FIGURA 6 – EMISSÃO DE LUZES COLORIDAS
FONTE: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Bico_de_Bunsen>. Acesso em: 20 jan. 2012.
As cores vibrantes dos fogos de artifício, também chamados de foguetes 
pirotécnicos, são produzidas através de diversos elementos químicos.
Em homenagem a Robert Bunsen, o equipamento utilizado em laboratório 
químico para emitir chama recebeu o nome: Bico de Bunsen, conforme a figura 
a seguir.
FIGURA 7 – BICO DE BUNSEN
FONTE: <http://educador.brasilescola.com/estrategias-ensino/combustao-bico-bunsen.htm>. 
Acesso em: 25 jan. 2012.
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
12
Niels Bohr (1885 – 1962) desenvolveu um modelo atômico partindo dos 
seguintes postulados:
1 Os elétrons movimentam-se em órbitas circulares ao redor do núcleo do átomo.
2 Cada órbita possui energia constante, estacionária. Os elétrons que estiverem 
nas órbitas mais afastadas do núcleo serão mais energéticos.
3 Absorvendo certa quantidade de energia o elétron salta para uma órbita mais 
energética. Voltando à sua órbita original, perde a mesma quantidade de 
energia, na forma de luz (ondas eletromagnéticas).
4 O núcleo é positivo e as órbitas são regiões específicas disponíveis para 
acomodar os elétrons, de carga negativa, as chamadas camadas eletrônicas ou 
níveis de energia.
5 Cada camada eletrônica ou nível de energia foi representado por uma letra: K, 
L, M, N, O, P e Q, recebendo um número quântico principal (n): 1, 2, 3, 4, 5, 6 
e 7, respectivamente.
Cada camada eletrônica ou nível de energia comportaum número máximo 
de elétrons, conforme a figura a seguir:
FIGURA 8 – ESQUEMA FIGURATIVO DO ÁTOMO DE BOHR
FONTE: <http://aprendendoquimicaonline.blogspot.com/2011/03/o-estudo-do-atomo.html>. 
Acesso em: 20 jan. 2012.
Obs.: A camada eletrônica ou nível de energia mais afastada do núcleo é a 
mais energética e recebe o nome de Camada de Valência.
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
13
3 MATÉRIA
A Química é a ciência que estuda a composição, as interações e as 
transformações da matéria. A composição química de um material se refere aos 
elementos químicos que nele estão presentes, ou seja, que o constituem.
A matéria é definida como tudo que possui massa, volume e ocupa lugar 
no espaço. Se olharmos ao nosso redor perceberemos que estamos cercados de 
matéria, como: árvores, carros, ar, alimentos, água etc. No entanto, devemos 
ter o cuidado para não confundir energia com matéria. Energia não pode ser 
considerada como matéria, pois não ocupa lugar no espaço. Existem vários tipos 
de energia, como: solar, elétrica, cinética, sonora, mecânica etc., sendo assim, 
energia é uma transformação, realização de trabalho.
 A impenetrabilidade é uma propriedade da matéria, onde dois corpos 
não podem ocupar, ao mesmo tempo, o mesmo lugar. Desta forma, confirma-
se a exclusão de energia como matéria, afinal a luz solar é capaz de atravessar 
os vidros de portas e janelas. A energia térmica é capaz de penetrar e aquecer 
utensílios metálicos, entre outros.
Toda matéria é formada por átomos, estes que são definidos como as 
menores partículas que constituem a matéria. Ao se definir a composição de um 
material ou substâncias, consegue-se identificar quais ou átomos que a formam, 
ou seja, quais os elementos químicos que estão presentes.
Exemplo: a água do mar é composta, principalmente por sais, como: 
cloreto de sódio (NaCl), gases dissolvidos como o nitrogênio (N2), oxigênio (O2) 
e dióxido de carbono (CO2), macronutrientes como fósforo (P) e enxofre (S), íons 
de magnésio (Mg+2), potássio (K+1), cálcio (Ca+2) e sulfato (SO4)-2.
3.1 PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DA MATÉRIA
Em nosso cotidiano, podemos perceber a presença de vários materiais 
nos três estados físicos da matéria: SÓLIDO, LÍQUIDO OU GASOSO. Nos três 
estados físicos, cada substância possui uma identidade específica que é apontada 
pelas suas propriedades físico-químicas. 
Em relação às propriedades físicas, podemos citar alguns exemplos, 
além dos estados sólido, líquido e gasoso que podem ser modificados através da 
variação de:
- temperatura; 
- a densidade que é a relação entre a massa e o volume da substância;
 
- a ductibilidade que é a capacidade de formar fios, a maleabilidade que é a 
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
14
capacidade de formar lâminas, (ductibilidade e maleabilidade são propriedades 
reconhecidas na maioria dos metais); 
- pontos de fusão, pontos de ebulição e a viscosidade que está relacionada com 
o escoamento das substâncias.
• Ponto de fusão (PF): é a temperatura na qual um material passa do estado 
sólido para o estado líquido. Este processo é chamado de fusão.
• Ponto de ebulição (PE): é a temperatura na qual um material passa do estado 
líquido para o estado gasoso. Este processo é chamado de ebulição.
Caro acadêmico, a densidade é uma propriedade física das substâncias, onde 
massa e volume são inversamente proporcionais. Exemplo: uma tonelada de pena tem um 
volume muito superior a uma tonelada de chumbo, porém a pena tem densidade inferior a 
do chumbo. Logo, quanto maior o volume, menor a densidade.
ATENCAO
Com relação às propriedades químicas, podemos citar:
• a polaridade que explica a solubilidade das substâncias umas com as outras;
• a reatividade química;
• a acidez e a basicidade as quais são definidas pelo pH (potencial hidrogeniônico);
• o caráter eletrolítico ou não eletrolítico;
• os compostos inorgânicos (reino mineral);
• os compostos orgânicos (compostos do elemento carbono);
a capacidade oxidante e redutora.
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
15
Substâncias iônicas quando dissolvidas em água são ótimas condutoras 
de eletricidade, por isso, são chamadas de eletrolíticas. Já as substâncias covalentes ou 
moleculares não são boas condutoras de eletricidade, portanto são chamadas de não 
eletrolíticas.
NOTA
Portanto, a matéria é dividida em substâncias e misturas. Segue no quadro 
as subdivisões das mesmas.
SUBSTÂNCIA ELEMENTAR É formada por um mesmo elemento químico. EX: He, Al, Fe etc.
SUBSTÂNCIA PURA
Não pode ser separada, 
pois apresenta composição 
constante.
EX: H2O, O2, CO2 etc.
SUBSTÂNCIA SIMPLES É formada por átomos do mesmo elemento químico. EX: O3, N2, Cl2 etc.
SUBSTÂNCIA COMPOSTA É formada por átomos de elementos químicos diferentes. EX: Ca(OH)2, SO3, Al2(SO4)3 etc.
MISTURA
É a junção de duas ou mais 
subs tânc ias , s imples ou 
c o m p o s t a s . P o d e m s e r 
classificadas como misturas 
homogêneas ou heterogêneas.
EX: H2O + NaCl, H2O + CO2, 
O2 + N2 etc.
HOMOGÊNEA Apresenta apenas uma fase, um aspecto visual.
EX: H2O + açúcar, Misturas de 
gases, ligas metálicas etc.
HETEROGÊNEA Apresenta duas ou mais fases, dois ou mais aspectos visuais.
EX: H2O + óleo, EX: H2O + pedra 
+ CO2 etc.
QUADRO 3 – SUBSTÂNCIAS E MISTURAS
FONTE: A autora
Caro acadêmico, quando falamos em sistemas homogêneos ou monofásicos 
estamos nos relacionando a apenas um aspecto visual, uma fase líquida, oleosa, sólida 
ou gasosa, separadamente. Já os sistemas heterogêneos podem ser bifásicos, trifásicos, 
tetrafásicos etc. e apresentam duas ou mais fases: líquida, sólida, oleosa ou gasosa ao mesmo 
tempo.
UNI
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
16
FIGURA 9 – SISTEMAS HOMOGÊNEOS
FONTE: <http://sardinhablog.blogspot.com/2008/11/solues-de-qumica.html>. Acesso em: 28 
jan. 2012.
Para finalizar este conteúdo veremos: As Partículas Fundamentais da 
Matéria: prótons, elétrons e nêutrons.
• Prótons: são partículas positivas representadas por: p+
• Elétrons: são partículas negativas representadas por: e-
• Nêutrons: são partículas neutras, ou seja, não apresentam carga positiva ou 
negativa e são representadas por: n.
3.2 ELEMENTO QUÍMICO
A junção de vários átomos iguais, ou seja, que apresentam o mesmo 
número atômico (Z) é chamado de: elemento químico.
O número atômico (Z) é a característica mais importante de um elemento 
químico, pois ele indica o número de prótons (p) e o número de elétrons (e-) do 
elemento.
Logo, em um elemento químico: Z = p = e-
Traduzindo, número atômico é igual ao número de prótons e número de 
elétrons.
Todo elemento químico é representado por um símbolo, seguindo a 
padronização da IUPAC (UNIÃO INTERNACIONAL DE QUÍMICA PURA E 
APLICADA), onde a primeira letra do elemento químico deve ser maiúscula 
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
17
e a segunda letra, se houver, deve ser minúscula. Em relação à nomenclatura 
dos elementos químicos, esta origina do latim. Veja no quadro a seguir, alguns 
exemplos:
QUADRO 4 – ELEMENTO QUÍMICO: SÍMBOLOS E NOMENCLATURAS
ELEMENTO SÍMBOLO NOMENCLATURA (LATIM)
Antimônio Sb Stibium
Chumbo Pb Plumbum
Cobre Cu Cuprum
Enxofre S Sulfur
Escândio Sc Scandium
Estanho Sn Stannum
Estrôncio Sr Strontium
Fósforo P Phosphorus
Itérbio Yb Ytterbium
Ítrio Y Yttrium
Mercúrio Hg Hydrargyrus
Ouro Au Aurum
Potássio K Kalium
Prata Ag Argentum
Sódio Na Natrium
Tungstênio W Wolfram
FONTE: A autora
Todo elemento apresenta um número atômico (Z), um número de massa 
atômica (A) e um número de nêutrons (n). Para verificar estas informações, 
basta consultar uma Tabela Periódica, contudo o número de nêutrons deve ser 
calculado através da fórmula a seguir:
n = A – Z
Lembrando: 
 n = número de nêutrons
 A = número de massa atômica
 Z = número atômico
Exemplo: 17 Cl 35,5 n = A – Z ------ n = 35,5 – 17 ------ n = 18,5
Assim, o valor de massa atômica é a soma do número atômico com o 
número de nêutrons. 
A = Z + n
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
18
Caro acadêmico, repare em sua Tabela Periódica que o valor da massa atômica 
sempreserá maior que o valor do número atômico e por convenção é colocada sobre o 
elemento químico e o número atômico é colocado sob o elemento químico, conforme o 
exemplo anterior do elemento cloro (Cl).
UNI
ALOTROPIA
É a capacidade apresentada por um mesmo elemento químico em formar 
duas ou mais substâncias simples diferentes, que são chamadas de variedades 
alotrópicas do elemento. Essas variedades alotrópicas podem ser diferenciadas pela 
atomicidade e/ou estrutura. Veja no quadro a seguir, alguns exemplos de alótropos 
(átomos que apresentam variedades alotrópicas) encontrados na natureza.
QUADRO 5 – EXEMPLOS DE ALÓTROPOS (ÁTOMOS QUE APRESENTAM VARIEDADES 
ALOTRÓPICAS) ENCONTRADOS NA NATUREZA
Elemento Formas Alotrópicas Características
Carbono
Grafite (Cn) - Conduz corrente elétrica;- ponto de fusão de 3000ᵒC.
Diamante (Cn)
- Estrutura Rígida;
- não conduz corrente elétrica;
- transforma-se em grafite a 1900ᵒC.
Fulereno (C60) - Substância Sintética.
Oxigênio
Oxigênio (O2) - Inodoro, incolor, substância vital.
Ozônio (O3)
- Tem cheiro característico e é levemente azulado. É 
o gás formador da estratosfera e impede que os raios 
ultravioleta atinjam a superfície terrestre.
Enxofre
Rômbico (S8)
- Mais estável a temperatura ambiente, transforma-se na 
monoclínica acima de 95,6ᵒC.
Monoclínico (S8)
- Funde-se reversivelmente a 119ᵒC, porém o aquecimento 
progressivo conduz a formação de um líquido viscoso, 
contendo longas cadeias de enxofre.
Fósforo
Vermelho (Pn) - É mais estável, menos volátil e tóxico que o branco e, é usado para fabricação de palitos de fósforo.
Branco (P4)
- Extremamente tóxico e inflamável, é encontrado sob duas 
formas, alfa e beta, com uma temperatura de transição de 
-3,8ᵒC. Exposto a luz solar ou calor (300ᵒC), se transforma 
em fósforo vermelho com despreendimento de calor.
- Tem aplicações militares em bombas incendiárias e 
bombas de efeito moral.
FONTE: <http://www.gsmfans.com.br/index.php?topic=79513.0>. Acesso em: 28 jan. 2012.
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
19
Para saber mais sobre as variedades alotrópicas, leia o livro indicado a seguir. 
CANTO, E.L do; PERUZZO, T. Química na abordagem do cotidiano. 3. ed. São Paulo: Moderna, 
2007.
DICAS
3.2.1 Íons
Os elementos químicos apresentam a tendência de perder ou ganhar 
elétrons para se estabilizar quimicamente, ou seja, alcançar os oito elétrons na 
camada de valência, tal estabilidade é explicada pela regra do octeto. Quando 
um elemento químico perde ou ganha elétrons ele se torna uma espécie química 
carregada eletricamente chamada de íon.
REGRA DO OCTETO: os gases nobres, elementos da Família 8A ou 
grupo zero da Tabela Periódica, são elementos estáveis, pois já apresentam a 
camada de valência completa com oito elétrons, com exceção do gás hélio que é 
estável com dois elétrons na camada de valência, que é explicado pela regra do 
dueto. Por este motivo, os gases nobres não perdem ou ganham elétrons.
Os íons são espécies químicas carregadas eletricamente. Íons carregados 
com carga positiva são chamados de cátions e íons carregados com carga negativa 
são chamados de ânions. 
• CÁTIONS: são íons que doam (perdem) elétrons, desta forma adquirem carga 
positiva. 
Exemplo: Na+1, Ca+2, Al+3 etc.
• ÂNIONS: são íons que ganham (recebem) elétrons, desta forma adquirem 
carga negativa.
Exemplo: N-3, O-2, F-1 etc.
Exercício resolvido 1: 
Um átomo de cloro (Cl) apresenta número atômico (Z) igual a 17 e número 
de massa atômica (A) igual a 35,5.
Determine o número de prótons, nêutrons e elétrons que constituem esse 
átomo.
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
20
Resolução:
Sabendo que para um átomo neutro (elemento químico) o número atômico 
(Z) é igual ao número de prótons e ao número de elétrons, temos:
Z = 17 ⇒ p = 17 e e- = 17
O número de massa atômica (A) é dado pela soma do número atômico e 
número de nêutrons:
A = Z + n
Logo: 35,5 = 17 + n ⇒ n = 18,5
Exercício resolvido 2:
Certo cátion trivalente (+3) contém 10 elétrons e 14 nêutrons. Determine o 
seu número atômico e o seu número de massa atômica.
Resolução:
O cátion trivalente pode ser representado por X3+, que contém: ⇒ 10 
elétrons e 14 nêutrons, logo, por ser um cátion trivalente significa que ele doou 
três elétrons e assim o seu número atômico (Z) é igual a treze.
13X3+ ⇒ 13 – 3 = 10.
Lembre-se: a perda ou ganho de elétrons ocorre sempre no número 
atômico da espécie química.
Como a massa atômica A = Z + n: 
A = 13 + 14 = 27
4 SEMELHANÇAS ATÔMICAS
No início do século XX, experiências realizadas por Soddy e outros 
cientistas com elementos radioativos mostraram evidências de que um 
elemento químico pode ser constituído por uma mistura de vários átomos 
com o mesmo número atômico, mas com diferentes números de massa. Esses 
átomos foram chamados por Soddy de isótopos. A diferença no número de 
massa é produzida pelas diferentes quantidades de nêutrons existentes em 
cada isótopo. (USBERCO; SALVADOR, 1999).
FONTE: <bento.ifrs.edu.br/site/midias/arquivos/2009558290143tcc_bruna.pdf>. Acesso em: 8 
mar. 2012.
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
21
Outros átomos com semelhanças atômicas também são estudados como 
os: isóbaros, isótonos e isoeletrônicos.
Radioisótopo é um isótopo que emite radiação. Os radioisótopos podem ser 
aplicados na medicina no diagnóstico de muitas doenças e problemas fisiológicos, permitindo 
sua identificação para um futuro tratamento. 
NOTA
Confira, no quadro a seguir, alguns exemplos.
QUADRO 6 – APLICAÇÃO DE RADIOISÓTOPOS NA MEDICINA
RADIOISÓTOPOS APLICAÇÃO
F18 (Flúor) Mapeamento ósseo.
Tc99 (Tecnécio) Mapeamento do coração, fígado, 
rins, cérebro.
I131 (Iodo) Mapeamento da tireoide.
Cr51 (Cromo) Mapeamento das hemácias.
FONTE: A autora
4.1 ISÓTOPOS
São átomos de um mesmo elemento químico que apresentam o mesmo 
número atômico (Z) e diferentes números de massa de massa atômica (A).
O magnésio, por exemplo, é um elemento químico que ocorre na natureza 
na forma de três isótopos.
12Mg24 12Mg25 12Mg26
Note que os três isótopos apresentam número atômico igual a doze, ou 
seja, apresentam doze prótons e doze elétrons, porém, os números de massas 
atômicas são diferentes. Assim, como o número de nêutrons difere para os três, 
sendo: n = A –Z
12Mg24 24 – 12 = 12 nêutrons
12Mg25 25 – 12 = 13 nêutrons
12Mg26 26 – 12 = 14 nêutrons
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
22
A maioria dos elementos químicos é encontrada na natureza na forma de 
mistura isotópica, ou seja, com um ou mais isótopos. Os isótopos apresentam-se 
em porcentagens diferentes, os mais estáveis são aqueles que ocorrem com maior 
frequência, que é representada por porcentagem.
Por exemplo, o hidrogênio, é o único elemento químico que os seus 
isótopos apresentam nomes diferentes. Confira no quadro a seguir.
QUADRO 7 – ISÓTOPOS DO HIDROGÊNIO
ISÓTOPO NOMENCLATURA OCORRÊNCIA (aproximada)
1H1 Prótio, hidrogênio comum, leve. 99,985%
1H2 Deutério. 0,015%
1H3 Trítio, Tricédio, Tritério. 10-7%
FONTE: A autora
OBS.: O 1H3 (Trítio) é um radioisótopo.
Na Tabela Periódica, você encontrará os números atômicos e de massa dos 
elementos químicos. O valor da massa é determinado através da média ponderada das 
massas atômicas dos isótopos dos elementos químicos.
UNI
4.2 ISÓBAROS
São átomos que apresentam o mesmo número de massa atômica (A) e 
diferente número atômico (Z), logo, pertencem a elementos químicos diferentes. 
Na Tabela Periódica, encontram-se vários elementos químicos com o mesmo 
valor de massa atômica. 
Exemplo: 18 Ar40 (Argônio) e 20 Ca40 (Cálcio)
Note que os dois isóbaros apresentam número de massa atômica igual a 
quarenta, porém, os números atômicos, 18 e 20, respectivamente, são diferentes, 
assim como os números de nêutrons, sendo: n = A –Z
18 Ar40 40 -18 = 22 nêutrons
20 Ca40 40 - 20 = 20 nêutrons
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
23
4.3 ISÓTONOS
São átomos de diferentes elementos químicos com números atômicos (Z) 
e números de massas atômicas (A) diferentes, porém, commesmo número de 
nêutrons, sendo: n = A –Z
Exemplo: 7N14 14 – 7 = 7 nêutrons
 6C13 13 – 6 = 7 nêutrons
4.4 ISOELETRÔNICOS
São espécies químicas diferentes que apresentam o mesmo número de 
elétrons. Tais espécies englobam os íons, cátions e ânions, e os elementos químicos.
Ex: 13 Al+3 -> Z = 13, como é um cátion trivalente (+3) perde três elétrons e 
finaliza com 10 elétrons.
8O-2 -> Z = 8, como é um ânion bivalente (-2) ganha dois elétrons e finaliza 
com 10 elétrons.
Portanto, o Al+3 e o O-2 são isoeletrônicos, pois no final apresentam o 
mesmo número de elétrons. Lembre-se de que a perda ou ganho de elétrons 
sempre ocorre com número atômico (Z) da espécie química. 
Veja outro exemplo: 
20Ca+2 -> Z = 20, como é um cátion bivalente (+2) perde dois elétrons e 
finaliza com 18 elétrons.
17Cl-1 -> Z = 17, como é um ânion monovalente (-1) ganha um elétron e 
finaliza com 18 elétrons.
Logo, o Ca+2 e o Cl-1 são isoeletrônicos, pois no final apresentam o mesmo 
número de elétrons, que neste caso é igual a 18. 
Exercício Resolvido 1: 
São dados três átomos A, B e C. Sabe-se que:
• A tem 21 prótons, B tem número de massa 43 e C tem número atômico 22.
• A e B são isótopos, B e C são isóbaros e A e C são isótonos.
Qual é o número de massa do átomo A?
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
24
Resolução:
21Ax yB43 22Cz 
A e B são isótopos ⇒ y = 21
B e C são isóbaros ⇒ z = 43
A e C são isótonos, então:
 x – 21 = z – 22
 x – 21 = 43 - 22
 x – 21 = 21
 x = 42
O número de massa de A é 42.
FONTE: Sardella; Falcone ( 2004, p. 75)
Exercício Resolvido 2:
Considere as representações:
3x + 32 R11x + 15 5x – 8 S12x – 2 4x + 10 T10x + 35
Sabendo que R e S são isótopos, determine os números atômicos (Z) e os 
números de massa (A) de R, S e T.
Resolução:
Como sabemos que R e S são isótopos, temos:
3x + 32 = 5x – 8
 40 = 2x
 20 = x
Substituindo o x nas representações, teremos:
92 R235 92S238 90 T 235
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
25
Caro acadêmico, é de grande valia que você aprimore seus conhecimentos e 
contextualize com o seu cotidiano. Sugerimos que você acesse as trilhas de aprendizagem 
no Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) em nosso site: <www.nead.com.br>, lá você 
encontrará vários materiais como fóruns, enquetes, objetos de aprendizagem etc., que 
servirão de suporte para complementar o seu aprendizado.
DICAS
5 DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS
Linus Carl Pauling é reconhecido como um dos principais químicos 
do século XX. Estudou química quântica e bioquímica e também é reconhecido 
como cristalógrafo, biólogo molecular e pesquisador médico. Iniciou a 
aplicação da Mecânica Quântica em Química e, em 1954, foi galardoado com 
o prêmio Nobel de Química pelo seu trabalho relativo à natureza das ligações 
químicas.
Linus Carl Pauling é referenciado devido à sua intervenção e perícia em 
campos diversos como a Química Inorgânica, Química Orgânica, Metalurgia, 
Imunologia, Anestesiologia, Psicologia e Radioatividade.
Recebeu o prêmio Nobel da Paz de 1962, pelo seu movimento 
contra os testes nucleares e é o único a ter recebido dois Prêmios Nobel não 
compartilhados. Após sua carreira científica, advogou o uso em maiores 
concentrações, na alimentação, de vitamina C e outros nutrientes. Ampliou 
seus estudos nesta área com objetivo a definir Medicina Ortomolecular, que 
ainda é vista como método não ortodoxo pela Medicina convencional.
FONTE: Adaptado de: <http://www.fnquimica.net/t33-biografias-linus-pauling>. Acesso em: 8 
mar. 2012.
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
26
FIGURA 10 – LINUS PAULING (1901 – 1994
FONTE: <http://polisoquimica.blogspot.com/2010/11/linus-pauling.html>. Acesso em: 23 fev. 
2012.
5.1 DIAGRAMA DE LINUS PAULING
Linus Pauling desenvolveu um diagrama para o preenchimento da 
elestrosfera pelos elétrons de um átomo em ordem crescente de energia, em níveis 
e em subníveis de energia. 
Cada camada eletrônica ou nível de energia apresenta um número 
quântico principal (n), que é o valor numérico que se localiza antes do subnível 
de energia. Confira no quadro a seguir.
QUADRO 8 – NÚMEROS QUÂNTICOS PRINCIPAIS
Camadas eletrônicas ou Níveis de energia K L M N O P Q
Número Quântico Principal (n) 1 2 3 4 5 6 7
Exemplo: 1s2  1 = número quântico principal = camada eletrônica ou nível de 
energia = K 
s = subnível.
As camadas eletrônicas ou níveis de energia (K, L, M, N, O, P e Q) são 
subdivididas em quatro subníveis de energia, s, p, d e f. Cada subnível de energia 
comporta um número máximo de elétrons, que é representado sobre o subnível 
de energia. Confira na figura a seguir o Diagrama de Linus Pauling.
FONTE: A autora
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
27
K = 1s2
L = 2 s2 2P6
M = 3 s2 3 P6 3d10
N = 4 s2 4 P6 4 d10 4f14
O = 5 s2 5 P6 5 d10 5 f14
P = 6 s2 6 P6 6 d10
Q = 7 s2 7 P6 kbjr
FIGURA 11 – DIAGRAMA DE LINUS PAULING
FONTE: <http://elixirforexistence.blogspot.com/2009/06/diagrama-de-linus-pauling.html>. 
Acesso em: 24 fev. 2012.
Caro acadêmico, caso seja necessário volte ao assunto sobre o modelo atômico 
de Niels Bohr para relembrar as camadas ou níveis de energia.
UNI
Para realizar uma distribuição eletrônica deve-se usar o número atômico 
(Z) do átomo e respeitar a ordem do diagrama de Linus Pauling. Para isso, basta 
seguir as setas de cima para baixo na diagonal. A soma dos elétrons dos subníveis 
deve ser igual ao valor do número atômico do átomo. No final, deve-se indicar a 
Camada de Valência, ou seja, a camada ou nível com o maior número quântico 
principal. Veja o exemplo a seguir:
Exemplo: Ba56 - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
Neste caso, a Camada de Valência é 6s2, pois apresenta o maior número 
quântico principal, que neste caso é 6, assim: 
6s2  6 = número quântico principal = camada ou nível P
s = subnível
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
28
5.2 NÚMEROS QUÂNTICOS
Foi a partir dos NÚMEROS QUÂNTICOS que se conseguiu definir de 
forma excelente a localização dos átomos na eletrosfera. São quatro os números 
quânticos: 
- o Número Quântico Principal (n); 
- o Número Quântico Secundário (ℓ) (ou azimutal);
- o Número Quântico Magnético (ml) e;
- o Número Quântico Spin (ms ou s).
5.2.1 Número quântico principal (n)
Como já vimos, o número quântico principal indica a camada eletrônica 
ou nível de energia. Esse número indica a distância do elétron em relação ao 
núcleo, caracteriza a energia do elétron e nos informa o seu nível energético, 
lembrando que o número quântico principal assume valores de 1 a 7 e que quanto 
mais afastada do núcleo mais energética é a camada. Veja no quadro a seguir.
Segundo o modelo atômico de Sommerfeld, uma mesma camada 
eletrônica era composta por orbitais de diferentes excentricidades, isso nos faz 
deduzir que numa mesma camada eletrônica ou nível de energia pode existir 
mais de um elétron.
O número máximo de elétrons que uma camada comporta é calculado 
pela equação de Rydberg (cientista sueco Johannes Robert Rydberg). Onde n é o 
número quântico principal.
Número máximo de elétrons na camada = 2 n2
Confira no Quadro 9, o número máximo de elétrons em cada camada 
eletrônica ou nível de energia.
QUADRO 9 – NÚMERO MÁXIMO DE ELÉTRONS EM CADA CAMADA ELETRÔNICA 
OU NÍVEL DE ENERGIA
Camada eletrônica ou Nível de energia. K L M N O P Q
Número quântico Principal (n). 1 2 3 4 5 6 7
Número máximo de elétrons nas camadas 
eletrônicas ou níveis de energia.
2 8 18 32 32 18 8
FONTE: A autora
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
29
Na prática, só se utiliza a equação de Rydberg, até a quarta camada eletrônica, 
“N”, que apresenta o número quântico, n= 4. A partir da quinta camada eletrônica, “O”, o 
número máximo de elétrons não correspondeao que se verifica na teoria.
UNI
5.2.2 Número quântico secundário (l) ou azimutal
Conforme estudamos anteriormente, cada camada eletrônica ou nível 
de energia é subdividida em subníveis de energia, s, p, d e f, e cada subnível é 
representado por um número quântico secundário (ℓ), 0, 1, 2 e 3 respectivamente. 
Logo, cada subnível de energia recebe um número quântico secundário 
(ℓ) e ainda, comporta um número máximo de elétrons.
QUADRO 10 – NÚMERO QUÂNTICO SECUNDÁRIO E NÚMERO MÁXIMO DE ELÉTRONS NOS 
SUBNÍVEIS DE ENERGIA
Subníveis s P d F
N° Máx. de elétrons 2 elétrons 6 elétrons 10 elétrons 14 elétrons
N° quântico secundário 0 1 2 3
FONTE: A autora
5.2.2.1 Orbitais atômicos
Orbital atômico é o local mais provável de se encontrar os elétrons de um 
átomo. O orbital atômico é representado por um “quadradinho”.
Cada subnível de energia possui um número de orbital, que será sempre 
a metade do número de elétrons que o subnível comporta. Cada orbital possui 
um número quântico magnético (ml) que se encontra abaixo do mesmo. Veja na 
figura a seguir, a quantidade de orbitais que cada subnível de energia comporta 
e a representação dos orbitais (“quadradinhos”).
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
30
FIGURA 12 – QUANTIDADE E REPRESENTAÇÃO DE ORBITAIS
subnível s: 1 orbital.
subnível p: 3 orbitais.
subnível d: 5 orbitais.
subnível f: 7 orbitais.
FONTE: <professorandrebarbosa.blogspot.com/2011/03/cp...>. Acesso em: 22 fev. 2012.
5.2.2.2 Número quântico magnético (m
l
)
O número quântico magnético está relacionado com a região de maior 
probabilidade de se encontrar um elétron, chamada de orbital. Como cada orbital 
comporta no máximo dois elétrons, estes são associados aos subníveis de energia, 
e devido a isso, apresentam valores variados, -mℓ, à esquerda do zero e +mℓ, à 
direita do zero. Cada subnível de energia pode apresentar um ou mais orbitais.
5.2.2.3 Número quântico de Spin (m
s
)
O número quântico de spin indica a rotação do elétron dentro do orbital. 
Esse número quântico diferencia os elétrons de um mesmo orbital. Conforme o 
princípio de exclusão de Pauling, cada orbital comporta no máximo dois elétrons 
de rotações contrárias. Os elétrons são representados por Spins (setas).
Note na figura 13, que o orbital do subnível s, está preenchido com dois 
elétrons, representados pelos spins.
Obs.: Tanto o número quântico magnético quanto o número de spin, são 
definidos através do elétron de diferenciação ou diferenciador, que é o último 
elétron (spin) distribuído nos orbitais.
FIGURA 13 – SUBNÍVEIS DE ENERGIA E SEUS ORBITAIS ATÔMICOS
sub-nível orbitais
s
p
d
f
spins
FONTE: <www.escolainterativa.com.br/.../img/quim01.jpg>. Acesso em: 23 fev. 2012.
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
31
Número quântico de spin (ms): para cima ↑ = +1/2 
Número quântico de spin (ms) para baixo ↓ = -1/2
• Regra de Hund: os orbitais devem ser preenchidos primeiramente com todos os 
spins para cima e depois se necessário para baixo. Confira na figura a seguir que 
o elétron de diferenciação ou diferenciador se encontra no primeiro orbital, que 
foi o último elétron (spin) distribuído.
FIGURA 14 – PREENCHIMENTOS DOS ORBITAIS ATRAVÉS DOS SPINS
FONTE: <img193.imageshack.us/img193/2124/figura.png>. Acesso em: 25 fev. 2012.
Caro acadêmico, os orbitais completos com dois elétrons são chamados de 
emparelhados ou completos, com um elétron é chamado de desemparelhado ou incompleto 
e sem elétron, vazio.
UNI
Para se definir os quatros números quânticos deve-se utilizar o subnível 
mais energético que se encontra no final da distribuição eletrônica. São eles: 
número quântico principal (n), número quântico secundário (ℓ) ou azimutal, 
número quântico magnético e número quântico de spin (ms).
A figura a seguir demonstra a configuração completa dos quatro números 
quânticos que acabamos de estudar.
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
32
NÚMEROS QUÂNTICOS
Nível Principal (n) n = 1,2,3,4,5,6,7
Subnível Secundário (ℓ) ℓ = 0 → s ℓ = 1 → p ℓ = 2 → d ℓ = 3 → f
Orbital Magnético (m ou mℓ) □ □□□ □□□□□ □□□□□□□m = 0 -1 0 +1 -2 -1 0 +1 +2 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3
Rotação do e- Spin (s ou ms)
FIGURA 15 – NÚMEROS QUÂNTICOS
1
2+
1
2
FONTE: <pessoal.educacional.com.br/up/50280001/.../EstruturaAtomica(1).ppt>. Acesso em: 23 
fev. 2012.
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
33
ENERGIA NUCLEAR: PERIGO PARA O AMBIENTE OU SOLUÇÃO 
PARA O AQUECIMENTO GLOBAL?
Cláudio J. A. Mota, Nilton Rosenbach Jr., Bianca Peres Pinto
A estrutura atômica se assemelha ao sistema solar, onde temos o Sol, o 
maior astro do sistema, e os planetas girando ao seu redor. O átomo é formado 
por um núcleo, que concentra praticamente toda a sua massa, e elétrons que 
orbitam ao seu redor. Grande parte da Química não envolve o núcleo atômico, 
mas apenas os elétrons, responsáveis pelas ligações entre os átomos. O núcleo 
é composto por partículas subatômicas (Figura 47). O número de prótons 
caracteriza um determinado elemento químico. Por exemplo, o hidrogênio (H) 
possui apenas um próton e é o elemento mais simples da natureza. Já o carbono 
(C) se caracteriza por possuir seis prótons e o oxigênio (O), oito.
LEITURA COMPLEMENTAR
FIGURA 47 – ESTRUTURA DO NÚCLEO ATÔMICO COM PRÓTONS E NÊUTRONS
A massa do átomo é função do número de prótons e de nêutrons no 
núcleo. Um elemento químico como o urânio (U) pode ter número diferente de 
nêutrons no seu núcleo. É o que chamamos de isótopos. Por exemplo, hoje em dia 
é comum a datação de fósseis e objetos antigos com a técnica do carbono 14. A 
idade de muitas múmias do antigo Egito, assim como de fósseis de dinossauros, 
pode ser determinada com boa exatidão por esta técnica. Mas o que é carbono 
14 e como ele está ligado à energia nuclear? O átomo de carbono pode existir na 
natureza com diferentes composições do seu núcleo. 
A forma mais abundante, o carbono 12 (12C) possui 6 prótons e 6 nêutrons. 
Entretanto, é possível haver átomos de carbono com 5, 7 e até 8 nêutrons, 
chamados isótopos. O número de prótons não muda, pois ele caracteriza o 
elemento químico, mas o número de nêutrons pode variar. O átomo de carbono 
que possui 6 prótons e 8 nêutrons é o carbono 14 (14C) e é instável. Um nêutron 
do núcleo atômico se transforma em um próton, formando o átomo de nitrogênio, 
UNIDADE 1 | ESTRUTURA ATÔMICA
34
FIGURA 48 – ESQUEMATIZAÇÃO DE UM PROCESSO NUCLEAR, COM A DESINTEGRAÇÃO DO 
NÚCLEO DO ELEMENTO 1 PARA FORMAR UM ELEMENTO 2, ELÉTRONS, RADIAÇÃO E ENERGIA
As reações nucleares envolvem a transformação de massa em energia, 
segundo a equação de Einstein, E = mc2, onde c é a velocidade da luz (300.000 
Km/s). O valor c2 é muito grande e, portanto, qualquer minúscula variação de 
massa importa na liberação de uma quantidade enorme de energia. O Sol e todas 
as estrelas são gigantescos reatores nucleares, explicando a imensa quantidade 
de energia que fornecem. Na Terra, as usinas nucleares transformam a energia 
do núcleo atômico do urânio em eletricidade. Os núcleos desse átomo, sob certas 
condições, se partem formando átomos menores num processo conhecido como 
fissão nuclear, desprendendo imensas quantidades de energia. Em tempos de 
aquecimento global, devido ao uso de combustíveis fósseis, muitas pessoas 
defendem a utilização da energia nuclear, pois ela não produz nenhuma 
emissão de gases causadores do efeito estufa, que retêm o calor do Sol na 
atmosfera. Entretanto, a energia nuclear gera resíduos radiativos, que podem 
ser extremamente nocivos ao homem e à natureza, e precisam ser armazenados 
liberando radiação. Isto mesmo, o carbono 14 é um isótopo radiativo do carbono 
e sua decomposição ocorre num ritmo bem conhecido. Assim, a determinação da 
quantidade de carbono 14 em um fóssil permite estabelecer sua idade.
As reações nucleares foram importantes no nascimento do universo, 
dando origem a todos os elementos químicos encontrados na natureza. Quase 
todos os elementos possuem isótopos radiativos que, em geral, estão em pequenasproporções. Entretanto, alguns elementos mais pesados, com maior número de 
prótons e nêutrons, são naturalmente radiativos. Isto ocorre porque seu núcleo é 
instável e tende a se decompor num ritmo conhecido para formar elementos mais 
leves. O urânio é um desses elementos. Assim, minerais e compostos de urânio 
emitem mais radiação que a encontrada na natureza (Figura 48).
TÓPICO 1 | MODELOS ATÔMICOS
35
em local seguro por muitos anos. Há também o risco de acidentes nessas usinas, 
com liberação de material radiativo para a atmosfera. Um grave acidente ocorreu 
na usina de Chernobyl, na antiga União Soviética, onde houve uma explosão 
do reator nuclear liberando grande quantidade de radiação para o ambiente, 
causando a morte de inúmeras pessoas devido aos efeitos nocivos da radiação.
O homem possui tecnologia para domar o átomo e utilizar, de forma 
segura, a energia nele contido. A energia nuclear é e continuará sendo utilizada 
pelo homem para satisfazer suas necessidades. Porém, não se pode esperar que 
ela resolva toda a questão energética e climática do planeta. O uso racional do 
átomo pode ajudar na diminuição do aquecimento global, mas a massificação das 
usinas nucleares pode trazer mais riscos ao meio ambiente, que soluções para o 
clima do planeta.
FONTE: Mota, Rosenbach Jr. e Pinto (2010, p. 94-98). Disponível em: <http://www.quimica.seed.
pr.gov.br/arquivos/File/AIQ_2011/quimica_energia.pdf>. Acesso em: 8 mar. 2012.
36
Neste tópico, você viu que:
•	 Toda matéria apresenta massa, volume e ocupa um lugar no espaço.
•	 A matéria pode ser classificada como uma substância pura ou mistura.
•	 Uma substância pode ser definida como elementar formada apenas por um 
elemento e uma mistura pode ser classificada como homogênea (uma fase e 
um aspecto visual) ou heterogênea (duas ou mais fases e dois ou mais aspectos 
visuais).
•	 Todas as substâncias são definidas por suas propriedades físicas e químicas.
•	 Os átomos são definidos como as menores partículas que constituem a matéria. 
Apresentam um núcleo positivo onde estão situados os prótons e nêutrons e 
uma eletrosfera onde estão situados os elétrons. 
•	 O número atômico (Z) é a característica mais importante de um elemento 
químico, pois é igual ao número de prótons (p) e elétrons (e-) do mesmo.
•	 A massa atômica (A) é resultante da soma do número atômico (Z) com o 
número de nêutrons (n) é o número de massa (A).
•	 Isótopos são átomos de mesmo elemento químico, possuem o mesmo número 
atômico (Z), porém apresentam números de massas atômicas (A) diferentes.
•	 Isóbaros são átomos que apresentam o mesmo número de massa atômica (A), 
porém apresentam números atômicos (Z) diferentes.
•	 Isótonos são átomos com o mesmo número de nêutrons (n), porém apresentam 
diferentes números atômicos (Z) e números de massas atômicas (A).
•	 Íons são espécies químicas carregadas eletricamente. Cátions são espécies 
carregadas positivamente e por isso doam elétrons. Ânions são espécies 
carregadas negativamente e por isso recebem elétrons.
•	 Para os íons, cátions e ânions, o número atômico (Z) é igual ao número de 
prótons (p), porém, é diferente do número de elétrons (e-).
•	 Isoeletrônicos são espécies químicas que apresentam o mesmo número de 
elétrons.
RESUMO DO TÓPICO 1
37
•	 Segundo a teoria atômica atual, representada pelo modelo atômico de Niels 
Bohr, as camadas eletrônicas ou níveis de energia são representadas pelas 
letras e numeradas pelos números quânticos principais, respectivamente por, 
K, L, M, N, O, P e Q, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7.
•	 As camadas eletrônicas são divididas em quatro subníveis de energia: (s, p, 
d e f) e cada subnível de energia apresenta um número de orbitais, 1, 3, 5 e 7, 
respectivamente.
•	 A distribuição eletrônica é realizada através do Diagrama de Linus Pauling, 
distribuindo-se o número de elétrons de um átomo, seguindo a ordem crescente 
de energia em níveis e subníveis, até que a somatória dos números de elétrons 
dos subníveis seja igual ao número de elétrons do átomo.
•	 Os números quânticos determinam a posição exata do elétron dentro do orbital.
 
•	 Número quântico principal (n) – determina a camada eletrônica ou nível de 
energia em que se encontra o elétron.
•	 Número quântico secundário (ℓ) ou azimutal – determina o subnível de energia 
em que se encontra o elétron.
•	 Número quântico magnético (mℓ) – determina o orbital em que está localizado 
o elétron.
•	 Número quântico spin (ms) – determina a rotação do elétron localizado no 
orbital.
38
1 O titânio já foi conhecido como o “metal maravilha” devido às suas qualidades. 
É mais resistente à corrosão que o aço inoxidável, suas ligas metálicas são 
empregadas na indústria aeronáutica, em próteses e em implantes dentários. 
A produção mundial anual de titânio é cerca de 10 milhões de toneladas e as 
principais reservas estão no Canadá e na Austrália. Sobre o Titânio (Z=22), 
determine: 
a) A configuração eletrônica dos elétrons. 
b) O número de elétrons em cada camada (nível).
2 Faça a distribuição eletrônica dos seguintes elementos:
a) Na (Z=11) b) Br (Z=35) c) K (Z=19)
3 Faça a distribuição eletrônica dos seguintes ânions:
a) I- (Z=53) b) Cl- (Z=17) c) P3- (Z=15)
4 Faça a distribuição eletrônica dos seguintes cátions, considerando que os 
elétrons serão retirados do subnível mais energético da última camada.
a) Rb+ (Z=37) b) Sr+2 (Z=38) c) B3+ (Z=5)
5 Calcule o número atômico e o número de massa de um átomo que apresenta 
30 nêutrons e 26 prótons.
6 Temos os seguintes átomos: 20A40 18B40 20C42 20D44 18E38
a) quais são isótopos? 
b) quais são isóbaros? 
c) quais são isótonos?
7 Para o elemento Ouro, representado 79 AU197, pede-se:
a) o número atômico;
b) o número de massa; 
c) o número de prótons; 
d) o número de elétrons; 
e) o número de nêutrons.
AUTOATIVIDADE
39
8 Qual o número máximo de elétrons podem apresentar as camadas eletrônicas 
ou níveis de energia abaixo:
a) n=2 b) n=4 c) n=6
9 Indique o número quântico secundário dos subníveis de energia a seguir.
a) f b) p c) d d) s
10 Quantos elétrons possui o átomo de enxofre na camada de valência?
11 Um átomo possui Z = 24 e A = 52. Calcule o número de prótons, elétrons e 
nêutrons existentes nesse átomo.
12 Um átomo neutro possui 28 elétrons e número de massa 59. Determine-lhe 
o número de nêutrons e o número atômico.
13 Dois átomos X e Y possuem o mesmo número de massa. Sabendo que o nº 
atômico de X é 64 e que o átomo Y possui 60 prótons e 94 nêutrons em seu 
núcleo, calcule o nº de nêutrons do átomo X.
14 Um átomo M possui Z = 17 e número de massa igual ao do átomo N, que 
apresenta 18 prótons e 19 nêutrons em seu núcleo. Calcule o número de 
nêutrons existentes no núcleo do átomo M.
15 O elemento 20A42 é isótopo de B, que tem 20 nêutrons. B é isóbaro do 
elemento C. Sabendo-se que C tem 18 prótons, diga:
a) o número atômico dos três elementos;
b) número de massa e número de nêutrons dos três elementos;
c) qual é isótono de C.
16 Qual o número atômico de um átomo que apresenta, no último nível, os 
seguintes números quânticos: n = 5 L = 2 m = -1 ms = -1/2
 Convenção: o primeiro elétron a ocupar um orbital possui spin igual a +1/2.
17 A camada de valência de um átomo possui a configuração eletrônica 4s24p3. 
Qual o número atômico desse elemento?
18 Para um elemento genérico X de número atômico 34, faça o que se pede:
a) Utilizando o Diagrama de Linus Pauling, realize a distribuição eletrônica.
b) Indique os quatro números quânticos (n, ℓ, m ℓ e ms) para o último elétron 
distribuído.
c) Quantos orbitais desemparelhados existem no elemento neutro?
d) Realize a distribuição eletrônica para o íon 34X2+ 
40
19 Os átomos K e L são isóbaros e apresentam as seguintes características: 
 10 + x K 5x 11 + x L 4x + 8
 
Determine os números atômicos e os números de massa de K e L.
20 São dadas as seguintes informações relativas aos átomos A, B e C:
a) A é isóbaro de