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1 ESTRUTURA ATÔMICA CONCEITOS IMPORTANTES: 3.1) Número atômico: é o número de prótons (p) de um núcleo atômico. Símbolo: Z Z = p Obs: O número de prótons identifica um átomo. Não conhecemos dois átomos de espécies diferentes com o mesmo Z. 3.2) Número de massa: é a soma do número de prótons (p) e nêutrons (n) de um núcleo atômico. Símbolo: A A = p + n 3.3) Neutralidade elétrica: em um átomo o número de prótons é igual ao número de elétrons. Todo átomo é eletricamente neutro, ou seja, possui carga elétrica zero. p = e 3.4) Número de nêutrons (n): Sabemos que : A = p + n e Z = p , logo: A = Z + n n = A – Z 3.5) Elemento químico: É o conjunto de átomos de mesmo número atômico (Z). Exemplo : 12 C e 14 C 6 6 Cada elemento químico recebe um nome e uma abreviação chamada símbolo. O símbolo de um elemento químico é universal, não importando a tradução do nome. Exemplo: Português Espanhol Inglês Prata Plata Silver Ag Ag Ag Regras de simbologia: a) Inicial maiúscula do nome: Nome Símbolo Hidrogênio H Oxigênio O Carbono C b) Inicial maiúscula seguida de outra letra minúscula: Nome Símbolo Cálcio Ca Cloro Cl Bromo Br c) Elementos cujos símbolos não possuem iniciais em Português: Elementos Nome de origem Símbolo Chumbo Plumbum Pb Enxofre Sulfur S Sódio Natrium Na Potássio Kalium K Fósforo Phosphorus P Ouro Aurum Au Cobre Cuprum Cu Prata Argentum Ag Antimônio Stibium Sb Estanho Stannum Sn Estrôncio Strontium Sr Mercúrio Hydrargyrum Hg 2 d) Notação geral de um elemento químico: A Z A Z A Z Exemplo : 23Na11 - representa um átomo de Sódio que possui 11 prótons, 11 elétrons e 12 nêutrons. 3.6) Íons: são espécies eletricamente carregadas, onde o número de prótons difere do número de elétrons. p ≠ e Na formação de um íon há perda ou ganho de elétrons pelo átomo, logo, o átomo e o íon possuem o mesmo número de prótons e nêutrons (o núcleo permanece inalterado). Temos dois tipos de íons: cátions: íons positivos formados pela perda de elétrons (p e); ânions: íons negativos formados pelo ganho de elétrons (p e). Notação de um íon: A carga Z Exemplo: 40Ca 2+ ou 40Ca+2 ou 40Ca ++ 20 20 20 Classificação dos íons quanto ao número de cargas: monovalente Exemplos: H+, Cl - bivalente Exemplos: Mg 2+,S 2- trivalente Exemplos: Al 3+, P 3- tetravalente Exemplos: C 4+, C4 - 3.7) Cálculo de partículas em moléculas e íons moleculares: Exemplo Fórmula Nº de Nº de Nº de s s próton s nêutron s elétron s Molécul a de água H2O 10 8 10 Cátion amônio NH4 + 11 7 10 Considere : 1 H , 16 O , 14 N 1 8 7 Obs: fórmula molecular - H2O e fórmula iônica - NH4 + RELAÇÕES ENTRE ÁTOMOS: 4.1) Isótopos: são átomos de mesmo número de prótons (mesmo Z) e diferentes números de massa. Os isótopos pertencem ao mesmo elemento químico, que possuem nos de nêutrons diferentes, o que resulta em nos de massas diferentes e, possuem as mesmas propriedades químicas. Podemos, então, redefinir o conceito de elemento químico, como o conjunto de átomos isótopos. Obs: Atualmente, já são conhecidos isótopos de todos os elementos, embora alguns sejam artificiais . Sejam os átomos isótopos genéricos X: A1 X Z1 e A2X Z2 Podemos dizer que: Z1 = Z2 p1 = p2 e1 = e2 A1 A2 n1 n2 Isótopos do hidrogênio: 1H1 - Chamado de prótio ou hidrogênio leve. Possui 1 próton e 1 elétron. É o único átomo que não possui nêutron. Ocorrência na natureza = 99,98 %. 3 2H1 ou 2D1 - Chamado de deutério ou hidrogênio pesado. Possui 1 próton, 1 elétron e 1 nêutron.Ocorrência na natureza = 0,02 %. 3H1 ou 3T1 - Chamado de trítio ou tritério ou hidrogênio muito pesado. Possui 1 próton, 1 elétron e 2 nêutrons. Ocorrência na natureza = 10 – 7%. Somente os isótopos de hidrogênio têm nomes particulares. Os isótopos dos outros elementos químicos são diferenciados pela massa. Veja, os isótopos do elemento oxigênio e suas ocorrências: 16O8 oxigênio – 16 (99,76%), 17O8 oxigênio – 17 (0,04%), 18O8 oxigênio – 18 (0,20%). 4.2) Isóbaros: são átomos de diferentes números de prótons (elementos diferentes), mas que possuem o mesmo número de massa (A). Sejam os átomos isóbaros genéricos: A1 X Z1 e A2YZ2 Podemos dizer que: Z1 Z2 p1 p2 e1 e2 A1 A2 n1 n2 Exemplo: 40 Ca e 40 K A = 40 20 19 Isótonos: são átomos de diferentes números de prótons (elementos diferentes), diferentes números de massa, porém com mesmo número de nêutrons (n). Sejam os átomos isótonos genéricos: A1 X Z1 e A2YZ2 Podemos dizer que: Z1 Z2 p1 p2 e1 e2 A1 A2 n1 n2 Exemplo: 37 Cl e 40 Ca n = 20 17 20 Espécies isoeletrônicas: possuem o mesmo número de elétrons. Exemplos: a) 23Na11 +, 27Al13 3+ , 20Ne10, 14N7 3- nº de elétrons = 10 b) SO4 2- e 119 Sn50 nº de elétrons = 50 Características: Os isóbaros diferem entre si nas propriedades físicas e químicas. Os isótonos diferem entre si nas propriedades físicas e químicas. Os isótopos diferem nas propriedades físicas (ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade,...), mas apresentam as mesmas propriedades químicas (reatividade, ligações interatômicas).
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