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Sumario: História da teoria atómica
História da teoria atómica
Foi uma na Grécia, século V a.C., o filósofo grego Leucipo e Demócrito imaginaram a matéria
como sendo constituída por pequeníssimas partículas indivisíveis que chamaram átomos. Esta é
uma palavra de origem grega que deriva de a + thomos, que significa "sem divisão".
Modelo atómico de Dalton John
Dalton apresentou o primeiro «modelo» para o átomo. E para ele, o átomo era uma pequena esfera
maciça, constituinte de toda a matéria.
Modelo atomico de Dalton, conhecido como “ bola de Bilhar”
Modelo atómico de Thomson
Em 1903, Joseph Thomson, baseado na descoberta de electrão, formulou o seu modelo para o
átomo. Para ele, os átomo eram partículas eletricamente neutros, contendo no seu interior carga
positiva, uniformemente distribuída e cargas elétricas negativas.
Modelo atômico de Thomson
Modelo atómico de Rutherford
Rutherford realizou várias experiências e em 1911 propôs o modelo planetário para o átomo, dizia
que o átomo era constituído por protões no núcleo (carregado positivamente), e electrões na
electrosfera (carregado negativamente). O número de protões no núcleo é igual ao número de
electrões na electrosfera (p+ = e-), daí o átomo seria neutro.
Modelo atomico de Rutherford
Modelo atómico de Bohr
Foi entretanto Niels Bohr, cientista dinamarquês, quem veio esclarecer como lacunas do modelo
de Rutherford. No seu modelo atómico, Niels Bohr esclareceu que:
Os electrões possuem uma determinada energia e giram em torno do núcleo em órbitas bem
definidas sem ganhar nem per- der energia (estado fundamental);
Os electrões não podem ser encontrados entre as órbitas mas podem transitar por "saltos"
de uma órbita para outra, absorvendo ou emitindo uma certa quantidade de energia. Quando
o electrão passar do estado fundamental para estado excitado absorve energia;
Quando electrão volta do estado excitado ao fundamental perde (emite) a quantidade de
energia absorvida.
Modelo atomico de Bohr
Bohr caracterizou cada nível de energia por um número natural (n), correspondente a uma camada
fornecida designada pelas letras K, L, M, N, O, P e Q, ou números 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7
respectivamente.
Nível de energia(n) Símbolos de camada eletrônica
1=1o nível K
2=2o nível L
3=3 o nível M
4=4 o nível N
5=5 o nível O
6=6 o nível P
7=7 o nível Q
Exercícios
1. Indique a diferença entre os modelos:
a) De Dalton e Thompson
2 Quando que um electrão passa do estado fundamental para excitado e quando que o electrão
passa do estado excitado para fundamental?
Resposta
a) O modelo de Dalton é uma pequena esfera maciça, constituinte de toda a matéria enquanto
que o modelo de Thompson, o átomo é partículas eletricamente neutros, contendo no seu
interior carga positiva, uniformemente distribuída e cargas elétricas negativas.
2 Quando o electrão passar do estado fundamental para estado excitado absorve energia
Quando electrão volta do estado excitado ao fundamental perde (emite) a quantidade de energia
absorvida.
Estrutura do átomo.
Partículas fundamentais do átomo
A primeira vez que a palavra átomo foi usado tinha significado de indivisível, hoje sabe-se que o
átomo não é indivisível. O átomo é constituído por partículas ainda mais pequenas chamadas de
partículas sub-atomicas. Átomo ainda é composto de um núcleo central contendo protões (com
carga positiva) e neutrões (sem carga). Os electrões (com carga negativa) giram em torno do núcleo
em diferentes trajectórias imaginárias chamadas órbitas.
Estrutura do átomo
No núcleo localizam-se protões e neutrões. Os protões – são partículas com carga positiva (+).
Os Neutrões – são partículas sem carga eléctrica (0). Ao conjunto de (protões, neutrões e
electrões), são chamadas partículas sub-atómicas. Na electrosfera do átomo (parte periférica à
volta do núcleo), encontram-se electrões – partículas de carga negativa (-), que giram à volta do
núcleo. Esquematizando:
𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜 {
𝑛𝑢𝑐𝑙𝑒𝑜 {
𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑒𝑠 (+)
𝑛𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜𝑒𝑠 (0)
𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 − 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑒𝑠(−)
O esquema ainda pode ser apresentado em forma de tabela.
Região Partícula Carga
Núcleo Protão (+)
Neutrão (0)
Electrosfera Electrão (-)
Na electrosfera, os electrões não se encontram numa posição qualquer. Eles giram em torno
do núcleo, em órbitas fixas e com energia definida. As órbitas são chamadas camadas electrónicas,
representadas pelas letras: K, L, M, N, O, P e Q.
Sumario: Conceito: massa atómica, número atómico e isótopo.
-Cálculos envolvendo partículas sub-atómicas;
Conceito: massa atómica, número atómico e isótopo.
Número atômico
Número atômico (Z) – é o número de protões que existe num núcleo do átomo desse elemento.
O número atômico é igual ao número de protões(P+), no núcleo que é igual ao número de
electrões(e-) na electrosfera no átomo neutro. Ex: Z= P+= e-
Número de massa
Número de massa (A) – é o número de partículas existentes no núcleo de um átomo. O número
de massa indica o número de protões e de neutrões que existem no núcleo de um átomo.
A = Z + n
Onde: A- número de massa Z-número atómico (número de protões) n- número de neutrões
Enquanto que o número atómico é característico de cada elemento, o número de massa não, pois,
os átomos de um elemento podem ter diferente número de neutrões.
Por exemplo o elemento Sódio (Na) tem: Z=11 e o n=12, Qual será o valor de A?
Usando a fórmula: A = Z + n
A = Z + n
A = 11+12
A = 23
Um elemento químico é constituído por uma espécie de átomos, ou seja, átomos com o mesmo
número atómico (Z).
Símbolo
químico
Elemento
químico
Número
atómico (Z)
Número de
massa (A)
Número de
protões (p)
Número de
neutrões (n)
H Hidrogénio 1 1 1 0
He Hélio 2 4 2 2
C Carbono 6 12 6 6
O Oxigénio 8 16 8 8
Na Sódio 11 23 11 12
O número atómico (Z) e o número de massa (A) devem ser representados junto ao símbolo do
elemento químico, segundo o exemplo.
Z X
A ou 𝑋 |
𝑂𝑛𝑑𝑒;
𝑋 − é 𝑢𝑚 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑞𝑢𝑖𝑚𝑖𝑐𝑜 𝑞𝑢𝑎𝑙𝑞𝑢𝑒𝑟
𝐴 − é 𝑢𝑚 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝑍 − é 𝑢𝑚 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑖𝑐𝑜
𝑍
𝐴
Exemplo: Representa o átomo de Potássio que tem Z = 19 e A = 40 K 40 19
Isótopos
São átomos do mesmo elemento químico, que apresentam o mesmo número atômico mas diferem
no número de massa.
A tabela abaixo mostra alguns exemplos dos isótopos que existem.
Elemento Número atômico Isótopos
Hidrogênio 1 H1 → prótio H2 → deutério H3 → trítio
Oxigênio 8 O16 O18
Carbono 6 C12 C14
Cloro 17 Cl35 Cl37
Os números atômicos identificam a espécie química do átomo.
O número de massa e o número atômico identificam o isótopo
O isótopo de hidrogênio(H) de massa 2 é chamado Deutério e o de massa 3, é chamado Trítio ou
Trício.
Cálculos envolvendo partículas sub-atómicas
Para fazer cálculos envolvendo partículas sub atômicas tomemos os seguintes elementos como
exemplo: 6C
12 e 11Na
23:
6C
12 Para o este elemento(Carbono) Número atômico é Z= 6 número de protões é P+ = 6; número
de electrões é e- = 6 pois, o átomo e eletricamente neutro (p+ =e-);
Numero de massa é A= 12 e o número de neutrões é n= 6 pois: A = Z + n
n = A-Z n= 12-6 n= 6
11Na
23 Para o este elemento(Sodio) Número atômico é Z= 11 número de protões é P+ = 11; número
de electrões é e- = 11 pois, o átomo e eletricamente neutro (p+ =e-);
Número de massa é A= 23 e o número de neutrões é n= 12 pois: A = Z + n
n = A-Z n= 22-11 n=12
Exercícios resolvidos
1. Dados elementos: 11Na23, 12Mg24 , 7N14,
a) Identifica o númeroatômico(Z), o número de protões(P+), de electrões(e-) e de massa(A)
Para o elemento Na: Z= 11, P+ = 11, e- =11 e A= 23
Para o elemento Mg: Z= 12, P+ = 12, e- =12 e A= 24
Para o elemento N: Z= 7, P+= 7, e- =7 e A= 14
b) Quantos neutrões apresenta cada um deles? Para o elemento Na: A= Z +n
n=A-Z
n= 23- 11
n = 12
Para o elemento Mg: A= Z +n
n=A-Z
n= 24- 12
n = 12
Para o elemento N: A= Z +n
n=A-Z
n= 14- 7
n = 7
Exercícios não resolvidos
1. Dados elementos: 20Ca40, 19K39 , 16S32
b) Identifica o número atômico(Z), o número de protões(P+), de electrões(e-) e de massa(A)
2. O que são isótopos?
2. Dados elementos: 11Na
23
, 20Ca
39
11Na
22, 20Ca
39
a) Diga quais são isótopos.
História e importância da Tabela Periódica.
Lei periódica de Mendeleev
História da Tabela Periódica
As primeiras das categorias dos elementos químicos não iam mais longe do que o agrupamento de
elementos, dividindo-os em grupos com base nas semelhanças das suas propriedades químicas.
Além disso, cada elemento era examinado isoladamente, sem ligação com outros elementos.
A primeira tentativa de classificação foi feita por Lavoisier, francês, (1789) e incluía 33
substâncias. Esta classificação deixava de fora a maior parte dos elementos conhecidos na altura,
o que revelava quanta imperfeição havia nos conceitos daquele químico.
Em 1812, Jacob Berzellus, sueco, apresenta uma tabela com 42 elementos, baseada em analogias
de propriedades físicas e químicas dos elementos, dividindo-os em metais e não-metais.
Johann Wolfgany Dobereiner (1780-1849), alemão, em 1829 descobre a disposição dos
elementos em tríades e fórmula a lei das tríades, segundo a qual: «Existem grupos de três ele
mentos;
O cientista John Newlands (1837-1898), químico Inglês, em 1866 formula a lei das oitavas:
«Dispondo os elementos em sequência crescente de pesos atómicos, o primeiro torna-se semelhante
ao oitavo, repetindo-se o facto em intervalos regulares »
Lothar Meyer, químico alemão, descobre a regularidade nas propriedades como a condutibilidade
para calor e electricidade.
Dimitri Ivanovich Mendeleev, dispondo os elementos segundo a sequência crescente dos seus
pesos atómicos, conseguiu:
Dispor os elementos em harmonia com a semelhança das suas propriedades.
Inverter o posicionamento de certos elementos como por exemplo Ar por Kr; Co por Ni;
Te por I, agrupando-os de acordo com as suas semelhanças.
Prever os espaços vazios na tabela periódica, com vista colocar elementos ainda por
descobrir.
Assim, Mendeleev, o químico russo, em 1869, formula lei periódica: «As propriedades dos
elementos são funções periódicas das suas massas atómicas».
Em 1914, Moseley, cientista inglês, verifica que o número atómico (Z) é a característica principal
do elemento químico e reformula a lei periódica: As propriedades dos elementos químicos são
uma função periódica dos seus números atómico ».
Exercícios
1. Enucie a lei periódica de Mendeleev
2. Enucie a lei periódica de Moseley
Sumario: Constituição da Tabela Periódica: Grupos e períodos
- Distribuição de electrões por níveis de energia
Constituição da Tabela Periódica: Grupos e períodos
A tabela periódica ou quadro periódico dos elementos é um sistema onde os elemento químicos
estão ordenados segundo a ordem dos seus números atômicos. Existem atualmente 118 elementos
químicos já conhecidos
A tabela periódica é constituída por grupos e período. Os grupos correspondem a ordenação
vertical. Na tabela existe oito(8) grupos principais (grupo A) e outros oito(8) grupos secundários
ou elementos de transição (grupo B).
Os períodos são a ordenação horizontal dos elementos químicos. A tabela periódica apresenta sete
(7) períodos.
Em geral os períodos não apresentam designações especiais, mas as duas últimas ordem ordenações
horizontais tem a designação Lantanídeos e Actinídeos e estas ordenações pertencem ao 6. ° e 7. °
períodos, respectivamente.
IA
VIIIA
1
2
3
4
5
6
7
L A T A N I D E O S
A C T I N I D E O S
Os grupos, também designados por famílias, são representados por numeração romana e tem a
seguinte denominação:
G IIA IIIA
IVA VA VIA VIIA
R IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB
VIIIB IB IIB
G
U P R I O D O R
P U
O P
O
O grupo IA é chamado grupo dos metais alcalinos;
O grupo IIA é chamado grupo dos metais alcalinos terrosos;
Grupo III A – é chamado grupo do boro
Grupo IV A – é chamado de grupo do carbono
Grupo V A – é chamado grupo do nitrogênio
O grupo VIA é chamado grupo dos calcogéneos;
O grupo VIIA é chamado grupo dos halogêneos;
O grupo VIIIA é chamado grupos dos gases nobres ou gases raros ou ainda inerteis.
Em cada um dos lugares da tabela é indicado o símbolo químico do elemento e outras, informações
relativas a esse elemento, como nome, número atômico e massa atômica relativa.
Nas linhas horizontais tabela, ou períodos, os elementos estão organizados em metálicos e não-
metálicos. Os elementos que se encontram destacados junto a linha separadora dos metais e não
metais são conhecidos por semi-metais, uma vez que tem características intermedias entre metais
e não-metais.
Distribuição de electrões por níveis de energia
De acordo com o modelo atómico de Rutherford-Bohr, as órbitas estacionárias foram chamadas
camadas electrónicas ou níveis de energia.
Nível de energia(n) - é a região na electrosfera de um átomo onde a possibilidade de encontrar o
electrão é maior
As experiências realizadas revelam que existem um número máximo de electrões permitido em
cada nível ou camada. Assim segue-se as regras de Stoner:
1a Regra: O número máximo de electrões por nível de energia é calculado com base na formula
2n2, onde n→ nível de energia.
2a Regra: O número máximo de electrões permitido na última camada é 8 electrões, com exceção
do primeiro nível que só pode conter no máximo 2 electrões.
Os electroes do ultimo nível de energia permitido de um átomo são chamado de electrões de
valência.
Camada Nível No máximo de electrões
K 1o nivel(n=1) 2n2 = 2x 12 = 2electroes
L 2o nivel(n=2) 2n2 = 2x 22 = 2x4 = 8 electrões
M 3o nivel(n=3) 2n2 = 2x 32 = 2x9 = 18 electrões
N 4o nivel(n=4) 2n2 = 2x42 = 2x16= 32 electrões
Distribuição electrónica por níveis de energia
A distribuição electrónica ou estrutura atómica é a distribuição dos electrões na electrosfera de
um átomo pelos níveis de energia.
A distribuição dos electrões de um átomo pelos níveis de energia obedece à fórmula 2n2. Onde “n
” é o nível de energia.
No entanto, o último nível de energia em qualquer átomo não pode ter mais do que oito (8)
electrões. Lembrando que para os átomos eletricamente neutro( Z = p+ = e-)
a) Distribuição electrónica para o Hidrogénio(1H):
1°
)
1𝑒 −
)
𝑘
b) Cloro(17Cl):
1°
)
2𝑒 −
)
𝑘
2°
)
8𝑒 −
)
𝐿
3°
)
7𝑒 −
)
𝑀
c) Sódio(11Na):
1°
)
2𝑒 −
)
𝑘
2°
)
8𝑒 −
)
𝐿
3°
)
1𝑒 −
)
𝑀
Exercícios resolvidos
1. Faca a distribuição eletrônica
a) 20Ca b) 19K
a) 20Ca):
1°
)
2𝑒 −
)
𝑘
2°
)
8𝑒 −
)
𝐿
3°
)
8𝑒 −
)
𝑀
1°
)
2𝑒 −
)
𝑘
b)
1°
)
2𝑒 −
)
𝑘
2°
)
8𝑒 −
)
𝐿
3°
)8𝑒 −
)
𝑀
1°
)
1𝑒 −
)
𝑘
Exercícios resolvidos
1. Faça a distribuição eletrônica
b) 15P b) 17Cl c) 7N d) 8O e) 16S f) 32Ge
Bibliografia
Da SILVA, Filomena Neves. Química 9 classe, Texto editora, Lda, Moçambique, 2009
MEC, Ministério da Educação e Cultura, Instituto Nacional de Desenvolvimento da Educação,
Programas de Química da 8, 9, 10, 11 e 12 classe do ESG, Maputo, 2008
MONJANE, Armindo & CUCU, Ricardo A. Química 9, Longman Moçambique
SIMOES. S. Teresa, QUEIROS, Maria A. SIMOES, Maria. Química 9 classe, Plural Editores. 2016