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O átomo é uma unidade básica de matéria que consiste em um núcleo central de carga elétrica positiva envolvida por elétrons de carga negativa. Seu modelo foi desenvolvido com o tempo por químicos e físicos de diferentes épocas da história, sendo o mais usado, o modelo de Rutherford. Bola de bilhar : primeiro modelo atômico proposto em 1808 por Dalton. Sua definição é que a matéria é formada por átomos, que são partículas minúsculas, maciças, esféricas e indivisíveis. Pudim de passas: proposta por Thomson, o modelo define o átomo como um “pudim de passas”, esférico não-maciço e com a presença de elétrons (descoberto aqui). Sistema planetário: modelo que chegou mais próximo ao modelo mais moderno. Foi proposto por Rutherford e tem como característica um núcleo (pequeno e positivo), uma eletrosfera e rodeado por elétrons. Rutherford-Bohr: é o modelo mais usado que descreve o átomo como o modelo de Rutherford, mas agora, com melhorias. O número atômico, não é nada mais que o número de prótons do átomo, o qual identifica o elemento. De forma resumida, o átomo é composto por partículas com suas devidas características: Próton (p+): unidade positiva do átomo. • partícula positiva; • carga +1; MODELOS ATÔMICOS NÚMERO ATÔMICO E NÚM. MASSA • apresenta massa considerável; Nêutron (n0): unidade sem carga do átomo. • partícula sem carga; • carga: 0; • apresenta massa considerável; Elétrons (p-): unidade negativa do átomo: • partícula negativa; • carga: -1; • massa insignificante (1/1840); OBS: A quebra do núcleo só é possível com reações nucleares e liberação de energia violenta (bombas nucleares). Os elétrons estão dispostos na região em torno do núcleo por meio de órbitas, que cada átomo pode ter só até 7 orbitas, chamadas de K, L, M, N, O, P, Q. Estas são chamadas de níveis de energia. Nos níveis de energia, há um número máximo de elétrons que cada uma pode ter, como exemplo, a cama N pode ter até 32 elétrons. No átomo, o número de cargas positivas e negativas são iguais de forma a se compensarem formando um sistema eletricamente neutro “sem carga resultante. Número de p+ = Número de e- Por exemplo: Hidrogênio: 1 p+ e 1 e- +1 – 1 = 0 Os íons são espécies químicas que apresentam o número de prótons diferente do número de elétrons e, por isso, possuem carga elétrica. Ou seja, é um sistema em que o balanço de cargas é diferente de zero. Quem varia é o número de elétrons e o número de prótons é fixo. Por exemplo: Sódio: 11p+, 10e- +11 – 10 = +1 Na+1 Cloro: 17p+, 18e- +17 – 18 = -1 Cl-1 Quando um átomo perde ou recebe elétrons, eles recebem nomes especiais. Cátion: nome dado ao átomo ou molécula quando perde um elétron ficando com carga positiva. Exemplo: Na+1, Fe+1. • Átomos que perderam um elétron; ÍONS E COMPOSTOS IÔNICOS • Ficam mais positivos – deficiência de cargas positivas; • O número de próton não se altera; Ânion: nome dado ao átomo ou molécula quando ganha um elétron ficando com carga negativa. Exemplo: Cl-1, O-1. • Átomos que ganharam um elétron; • Ficam mais negativos – excesso de cargas positivas; • O número de próton não se altera; Número atômico (Z) : número de prótons do átomo. Z = p+ se o átomo for neutro: Z = p+ = e- Número de massa (A): é o somatório dos neutros com os prótons. A = P + N Os átomos podem ser classificados de acordo com a semelhança atômica e recebe nomes especiais. Isótopos: elementos químicos com o mesmo número de prótons, ou seja, número atômico e com número de massa diferente. Alguns carbonos possuem o mesmo número de prótons, mas suas massas são diferentes, como o 14C e o 12C. Isóbaros: elementos químicos com o mesmo número de massa, mas com número atômico diferente. Isótonos: elementos químicos com o mesmo número de nêutrons, mas com número atômico e número de massa diferentes. CARACTERÍSTICAS Isoelétricos: são elementos químicos com o mesmo número de elétrons. Mas o que fazem os elétrons? Os elétrons ficam na eletrosfera do átomo e movimentam- se em órbitas circulares, chamadas de camadas eletrônicas. De acordo com Bohr, um gás emite luz quando uma corrente elétrica passa através deste, devido aos elétrons presentes em seus átomos, o que faz com que sejam absorvidos e serem liberados em forma de luz. Descobriu-se então que os níveis de energéticos são compostos por subníveis de energia (s, p, d, f) e que os elétrons circulam no átomo em formas elípticas e não circulares. Esse é chamado de Modelo Atômico de Sommerfeld. • Diagrama de Linus Pauling Linus Pauling criou um diagrama para auxiliar na distribuição dos elétrons pelos subníveis de energia da eletrosfera. Cada subnível contém um número máximo de elétrons que podem ser encontrados. Por exemplo: 3s² 3s² Essa distribuição, pode ser feita a partir do Diagrama de Linus Pauling: Em uma distribuição eletrônica, o último termo representa a CAMADA DE VALÊNCIA, ou seja, o nível mais energético do átomo. Por exemplo Z = 17 1s²2s²2p63s²3p5 Nesse caso, a camada de valência é a “M”, a mais energética. SUBNÍVEIS DE ENERGIA nível energético número de elétrons na camada subnível energético Olhando por outro lado, também temos a distribuição eletrônica por orbitais. O nível s apresenta apenas uma orbital e comporta no máximo 2 elétrons. Do mesmo modo, o nível p, apresenta 3 orbitais e comporta 6 elétrons. O preenchimento dos orbitais segue a regra de Hund, que determina que cada orbital deve ser preenchido, inicialmente, com um elétron (todos no mesmo sentido). Depois que cada orbital tiver um elétron, deve- se voltar ao primeiro orbital e continuar o preenchimento de cada um deles com o segundo elétron (no sentido contrário). Por exemplo, o Átomo de Boro tem Z = 5. 1s²2s²2p¹ Nesse exemplo, temos um total de 5 orbitais: Uma orbital referente ao subnível “s” e quatro orbitais referentes ao subnível “p” (.