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1 1 Teoria Molecular Atômica e Distribuição Eletrônica 2ª Aula 2 1. Modelo do Átomo Atual O átomo é a partícula fundamental que representa determinado elemento químico. O desenvolvimento da Química como ciência deu-se ao aceitar e desenvolver esse conceito e no trabalho de definir as propriedades físicas e químicas dos mesmos. Ao longo do tempo, foram propostos diferentes modelos sobre a constituição interna dos átomos. Um modelo é uma ideia que nos possibilita imaginar como uma coisa “indivisível” seria constituída, e como ela se comportaria sob diferentes situações. 2 3 2. Evolução da Teoria Atômica EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS I. Demócrito ± 400 a.C Do grego átomo = parte indivisível VI. Modelo Atual “Planetário” II. Dalton (Ideia de massa do átomo) 4 Postulados de Dalton 1) A matéria é constituída de pequenas partículas esféricas, maciças e indivisíveis denominadas átomos; 2) Um conjunto de átomos com as mesmas massas e tamanhos apresenta as mesmas propriedades e constitui um elemento químico 3) A combinação de átomos de elementos químicos diferentes, numa proporção de números inteiros, origina substâncias diferentes; 4) Os átomos não são criados nem destruídos: são simplesmente rearranjados, originando novas substâncias. III. Thompson Modelo “Pudim de Passas” Descoberta do elétron (e-) IV. Rutheford Descoberta dos prótons (p) “A massa de um próton é aproximadamente 1836 vezes maior que a de um nêutron”. V. James Chadwick Descoberta dos nêutrons (n) 4 Experimento de Rutherford As observações feitas durante o experimento de Rutherford a tirar uma série de conclusões: Ob servações Co nclusões a ) A maior parte das partículas alfa atravessaram a lâmina se m sofrer desvios A maior parte do átomo deve ser vazio. Nesse espaço (e letrosfera) devem estar localizados os elét rons b ) Poucas partículas alfa (1 em 20.000) não atravessaram a lâmina e voltavam De ve existir no átomo uma pequena região onde está co ncentrada sua massa (o núcleo) c) Algumas partículas alfa sofriam desvios de trajetória ao a t ravessar a lâmina O n úcleo do átomo deve ser positivo, o que provoca uma re pulsão nas partículas alfa (positivas) 2. Evolução da Teoria Atômica 3 5 4. Número atômico e número de massa No Estudo da Química, são de fundamental importância as definições: Número Atômico (Z): é o número de prótons presentes no núcleo de um átomo. Número de massa (A): é a soma de prótons (Z) e de nêutrons (N) presentes no núcleo de um átomo. 6 4. Número atômico e número de massa O número de massa pode ser expresso matematicamente da seguinte maneira: A = Z + N Ao representar um átomo, os químicos convencionaram escrever o número atômico na parte inferior esquerda do símbolo e o número de massa na parte superior esquerda. 4 7 4. Número atômico e número de massa Exemplo: 12C6 = representam um átomo do elemento químico carbono com 6 prótons, 6 elétrons e 6 nêutrons. 23Na11 = representam um átomo do elemento químico sódio com 11 prótons, 11 elétrons e 12 nêutrons. 37Cl17 = representam um átomo do elemento químico Cloro com 17 prótons, 17 elétrons e 20 nêutrons. 8 5. Distribuição dos elétrons nos átomos Cada átomo possui um certo número de elétrons, que é igual ao valor de seu número atômico (Z). Os elétrons se encontram distribuídos nos orbitais ao redor do núcleo dependendo do número de elétrons de cada átomo. A ocupação nos orbitais não ocorre ao acaso, mas conforme a ordem crescente de energia correspondente a cada subnível dado pelo chamado diagrama de Linus Pauling. 5 9 5. Distribuição dos elétrons nos átomos 10 5. Distribuição dos elétrons nos átomos 6 11 5. Distribuição dos elétrons nos átomos Exemplos de Distribuição por Linus Pauling 12 5. Distribuição dos elétrons nos átomos A distribuição eletrônica pode ser representada em ordem crescente de energia ou por camadas. Por exemplo: 7 13 6. ÍONS Os químicos descobriram que 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. Dizemos que o átomo se transformou em um íon. 14 6. ÍONS Quando um átomo eletricamente recebe elétrons, ele passa a ficar com excesso de carga negativa. Por outro lado, se um átomo eletricamente neutro perde elétrons, passa a apresentar um excesso de prótons, isto é, transforma-se em um íon positivo. ÍONS POSITIVOS: São denominados CÁTIONS ÍONS NEGATIVOS: São denominados ÂNIONS 8 15 6. ÍONS Os íons monovalentes, isto é, que possuem apenas uma carga elétrica, são representados colocando-se um dinal de mais (+) ou menos (-) no canto superior direito do símbolo. O sinal (+) indica um cátion e o (-), um ânion. Para representar os íons bivalentes (2 cargas), trivalentes (3 cargas) e tetravalentes (4 cargas) deve-se colocar um número que indica a quantidade de cargas antes do sinal de (+) ou (-). Exemplos: Mg2+, S2-, Al3+, N3- e Pb4+. 16 6. ÍONS Cátion: Formam-se quando os átomos perdem elétrons para outro átomo. 9 17 6. ÍONS Ânion: Formam-se quando os átomos ganham elétrons de outro átomo. 18 7. Moléculas É a união entre átomos e estes não possuem cargas elétricas, portanto não possuem íons. Exemplos: Açúcar: C12H22O11 Água: H2O
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