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O átomo é constituído por uma região central denominada núcleo, que é rodeado por uma camada exterior denominada eletrosfera, onde se localizam os elétrons. O núcleo é muito pequeno, representando menos de 0,1% do volume total do átomo. Contém 99,9% da massa do átomo, sendo, portanto, muito maciço e muito denso. É constituído de partículas denominadas prótons (massa relativa: 1 unidade; carga elétrica relativa: +1) e nêutrons (massa relativa: 1 unidade; carga elétrica: 0). Durante as transformações químicas, o núcleo dos átomos permanece inalterado. Representa a quantidade de prótons presentes no núcleo. O número de prótons de um átomo é uma característica que não se modifica durante as reações químicas. Todos os átomos de um mesmo elemento químico apresentam o mesmo número atômico. Representa a soma de prótons e nêutrons presentes no núcleo. Isótopos - átomos com o mesmo n° de prótons (mesmo elemento), mas com n° massa diferentes. A maioria dos elementos tem 2 ou + isótopos em proporções diferentes na natureza. Isótonos – átomos com n° de nêutrons iguais. Isóbaros – átomos com o mesmo n° de massa. Corresponde a 99,9% do volume do átomo e está carregada negativamente. Constituída de partículas chamadas elétrons. O elétron apresenta uma massa muito pequena (1.836 vezes menor que a massa do próton ou que a massa do nêutron). O elétron apresenta carga negativa (carga relativa -1). A carga do elétron neutraliza a carga do próton. Os elétrons se distribuem em áreas ao redor do núcleo que são denominadas camadas. Os elétrons das camadas mais internas (mais próximos do núcleo) possuem menos energia que os elétrons que se encontram nas camadas mais externas (mais afastadas do núcleo). A distribuição eletrônica de um átomo descreve o arranjo dos elétrons em torno do núcleo. São sete as camadas ou níveis de energia da eletrosfera de um átomo. Essas camadas são representadas por letras ou números e, para cada uma, há uma quantidade máxima de elétrons que podem coexistir em movimento sem que haja repulsão entre eles. Os níveis de energia estariam divididos em regiões ainda menores, por ele denominadas subníveis de energia. O número de cada nível indica a quantidade de subníveis nele existentes. Por exemplo, o nível 1 apresenta um subnível, o nível 2 apresenta dois subníveis, e assim por diante. Esses subníveis são representados pelas letras s, p, d, f, g, h, … . Estudos específicos para determinar a energia dos subníveis mostraram que: existe uma ordem crescente de energia nos subníveis; s < p < d < f os elétrons de um mesmo subnível contêm a mesma quantidade de energia; os elétrons se distribuem pela eletrosfera ocupando o subnível de menor energia disponível. Tabela periódica é formada por linhas horizontais (períodos) e verticais (grupos ou famílias), onde os elementos estão organizados em ordem crescente do número atômico. As linhas horizontais dos elementos são chamadas de períodos. Os períodos são numerados de 1 a 7; os átomos dos elementos, em cada período, apresentam o mesmo número de camadas eletrônicas. Cada período possui elementos com propriedades diferentes. Com exceção do primeiro período, todos os outros começam com metais e terminam com não metais (ametais). As linhas verticais dos elementos são chamadas de famílias ou grupos. Cada família possui elementos com propriedades semelhantes. As famílias são numeradas de 1 a 18; os átomos dos elementos, em cada família, apresentam o mesmo número de elétrons na camada de valência. Elementos representativos Os elementos de representativos estão localizados entre as famílias 1 e 2, 13 a 18 da tabela periódica. Elementos de uma mesma família apresentam propriedades semelhantes. Elementos de transição Os elementos de transição estão localizados entre as famílias 3 e 12 da tabela periódica. Apesar de estarem em uma mesma família, podem apresentar propriedades diferentes dos demais. Família ou grupo 18 — gases nobres: na natureza, apresentam-se como átomos isolados. Nas condições ambientes são gasosos e não reagem entre si nem com outros elementos. Família ou grupo 17 — halogênios: encontram-se como moléculas diatômicas, com exceção do astato. Família ou grupo 1 — metais alcalinos: extremamente reativos. Família ou grupo 2 — metais alcalino-terrosos: são muito reativos. O hidrogênio é o primeiro elemento da tabela periódica, mas não pertence a nenhuma família. Possui apenas um elétron e forma moléculas diatônicas. As propriedades periódicas apresentam um comportamento previsível ao longo da tabela e variam periodicamente em função do número atômico. O raio atômico define o tamanho do átomo e corresponde à distância média do elétron mais externo até o núcleo. Em uma família, à medida que aumenta o número atômico aumenta o raio e, em um período, conforme aumenta o número atômico, diminui o raio. A energia (ou potencial) de ionização (EI) indica a quantidade de energia que deve ser fornecida a um átomo isolado em estado gasoso para se retirar dele o elétron mais afastado do núcleo e produzir íons positivos. Para os elementos de uma mesma família, à medida que aumenta o número atômico, diminui a energia de ionização e, em um período, conforme aumenta o número atômico, maior é a energia de ionização. Os metais apresentam baixa energia de ionização; logo, perdem elétrons (se transformam em cátions) com facilidade, enquanto os não metais apresentam alta energia de ionização e têm mais dificuldade para perder elétrons. A afinidade eletrônica indica a energia que é liberada por um átomo que se encontra no estado gasoso quando um elétron é adicionado à sua eletrosfera. Para os elementos de uma mesma família, à medida que aumenta o número atômico diminui a afinidade eletrônica e, em um período, conforme aumenta o número atômico, maior é a afinidade eletrônica. Os não metais apresentam alta afinidade eletrônica; logo, recebem elétrons (se transformam em ânions) com facilidade, enquanto os metais apresentam baixa afinidade eletrônica e têm mais dificuldade para receber elétrons. Eletronegatividade é a medida relativa da tendência de um átomo de atrair elétrons quando se liga a outro átomo. Quanto menor o raio, maior a eletronegatividade. Os elementos situados à direita e na parte superior da Tabela Periódica são os que têm átomos com menores raios e os mais eletronegativos. Fila da eletronegatividade: F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H Quando um átomo está eletricamente neutro, ele possui prótons e elétrons Em determinadas circunstâncias os átomos podem ganhar ou perder elétrons. Quando isso acontece, sua carga total deixa de ser zero, ou seja, o átomo deixa de ser eletricamente neutro e passa a ser dotado de carga elétrica. Quando um átomo eletricamente neutro perde ou recebe elétrons, ele se transforma em um íon Se um átomo eletricamente neutro recebe elétrons, passa a ficar com excesso de cargas negativas, ou seja, transforma-se em um íon negativo. Por outro lado, se um átomo eletricamente neutro perde elétrons, transforma-se em um íon positivo.
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