ASSUNTO: E S T R U T U R A A T Ô M I C A

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1. MODELO ATÔMICO DE DALTON

A primeira visão científica do átomo surgiu em 1808, com JOHN DALTON (químico inglês, 1766-1844). Segundo este cientista, baseado nas “LEIS PONDERAIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS”, que já haviam sido observadas e constatadas como válidas em quaisquer reações químicas, a existência do átomo explicaria, de modo resumido, os seguintes fatos experimentais:

1º) Todo átomo é uma minúscula partícula indestrutível, mantendo massa e dimensão inalteráveis, semelhante a uma bola de bilhar ; Ou seja, indivisíveis, maciços, esféricos, divagação filosófica onde todos os materiais eram constituídos de partículas extremamente pequenas, os átomos, em etmologia; 2º) Átomos de mesmo elemento químico são idênticos entre si; Também pensava-se que existia um no pequeno de átomos diferentes; 3º) Os diversos átomos podem combinar-se, originando diferentes espécies de matéria.

O maior erro de Dalton foi supor o átomo compacto e indivisível. Hoje sabemos que o átomo não é compacto e é cada vez mais divisível. ............

Coutinho, E. Aulas da Química Geral e Inorgânica, entre 1985 a 2010.

Os elétrons foram descobertos em 1896, por THOMSOM, quando este químico estudava descargas elétricas em gases rarefeitos. O próton foi descoberto através de experiências realizadas no início do século XX por Thomsom, Rutherford e outros. O nêutron, cuja existência no núcleo já era prevista por Rutherford, somente em 1932 foi confirmado, por Chadwick.

2. MODELO ATÔMICO DE THOMSOM

Com a descoberta de prótons e elétrons, Joseph John Thomson (inglês, 1856-1940) formulou um novo modelo para o átomo, em 1904, segundo o qual o átomo seria uma esfera em cujo interior estariam os prótons (positivos) e os elétrons (negativos), de tal modo que o conjunto fosse neutro. Este modelo foi chamado de PUDIM DE AMEIXAS (plumpudding). Sabe-se hoje que no fim do século XIX Thomson chegou a conclusão que no interior do átomo

existiam corpúsculos eletrizados +/- colocados

desordenadamente, mas não imaginou que o vazio predominava no interior das matérias.


3. MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD

Em 1911, Ernest Rutherford [inglês (N.Zelândia), 1871-1937] realizou uma célebre experiência e lançou um modelo que comparava o átomo com um sistema solar. Segundo Rutherford, o átomo teria duas partes: núcleo e eletrosfera.

Os elétrons estariam girando ao redor do núcleo, como planetas ao redor do Sol. Com a descoberta dos nêutrons, a constituição do átomo ficou mais bem definida. No núcleo encontraríamos prótons e nêutrons, enquanto a eletrosfera seria ocupada unicamente por elétrons.

Com a contribuição do cientista Niels Böhr configura-se então o movimento de elétrons, usando-se como referência da geografia o Modelo PLANETÁRIO, no qual em primeiro princípio haveria uma órbita estacionária, ou seja, o elétron não perde nem ganha espontaneamente energia; como segundo princípio ao absorver energia estabelece-se o conceito de salto quântico, emissão de energia, calor luz ou Raio X; onde átomos diferentes necessitam absorver energias diferentes para realização de mudança de órbita de translação e circulação.


4. PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE PARTÍCULAS ATÔMICAS As massas relativas e cargas relativas das partículas atômicas apresentam que a massa atômica dos átomos está centrada na carga nuclear, mas que a energia se refere a variação de carga elétrica periférica, ou seja, elétrons. Os prótons apresentam massa 1 (Uma unidade) e carga +1 (Monovalente positiva), os nêutrons apresentam massa 1 (uma unidade) e carga 0 (Nula), e os elétrons apresentam massa 1/1840 (Hum mil oitocentos e quarenta vezes menor

que um) e carga -1 (Monovalente negativa).

Assim:

1º) Que a m(p) = m(n), isto são 1840 x m(e) 2º) A carga do próton é igual à do elétron em valor absoluto; isto significa que um próton é neutralizado por um elétron e vice-versa. Note que a massa do elétron não é nula, porém, desprezível em relação à massa do próton. Isto significa que, pesando um átomo com ou sem elétrons, obtemos praticamente o mesmo resultado.


5. ELETRIZAÇÃO DO ÁTOMO – IONIZAÇÃO

Todo átomo isolado é neutro. Em outras

palavras, quando um átomo não estiver ligado a outro átomo, apresentará um número de prótons igual ao número de elétrons. Átomo Isolado implica em Nº de Prótons = Nº de Elétrons

Em certas condições (ligações químicas) um átomo

pode ganhar ou perder elétrons, transformando-se numa partícula eletrizada, denominada íon.

Quando o Nºp+ = Nºe- → Átomo isolado;

assim tem-se que ao Perder e- o Nºp+ > Nºe- → Íon

cátion; e ao Ganhar e- o Nºp+ < Nºe- → Íon ânion.

Como exemplo: átomos neutros de sódio apresentam 11 prótons e 11elétrons, quando eletrizados seu íon apresenta 11 prótons e 10 elétrons; átomos neutros de cloro apresentam 17 prótons e 17 elétrons; quando eletrizados seu íon apresenta 17 prótons e 18 elétrons; assim sendo, o nº de prótons não varia em uma ionização.

6. NÚMERO ATÔMICO (Z) É o número de prótons contidos no núcleo.

7. NÚMERO DE MASSA (A) É a soma do número de prótons com o

número de nêutrons do núcleo atômico. A (nº de massa) = Z (nº de prótons) + N (nº de nêutrons) 8. ELEMENTO QUÍMICO

Elemento químico é todo conjunto de átomos com mesmo número atômico.


9. SÍMBOLOS DOS ELEMENTOS Facilita-se sua representação, atribuindo-se

um símbolo a cada elemento. Como exemplo seguem nome de elementos e seus respectivos símbolos: Hidrogênio (H), Hélio (He), Lítio (Li), Ferro (Fe).

A primeira letra do símbolo será sempre

maiúscula, e a segunda letra, quando houver, deverá ser minúscula. Ambas devem ser escritas em letras de forma. Alguns símbolos derivam do nome latino do elemento.

Como exemplo seguem nome de elementos, símbolos e suas respectivas origens: Sódio (Na, Natrium), Prata (Ag, Argentum), Fósforo (P, Phosforum), Potássio (K, Kalium), Ouro (Au, Aurum), Chumbo (P, Plumbum).

10. ISÓTOPOS, ISÓBAROS E ISÓTONOS

a. Isótopos: Átomos de um mesmo elemento químico que apresentam diferentes números de nêutrons. Pela definição concluímos que os isótopos devem apresentar mesmo número atômico (Z) e diferente número de massa (A). Um exemplo é do elemento hidrogênio apresentando três isótopos, denominados de prótio (1p,1e), deutério (1p,1e,1n,) e trítio ou tritério (1p,1e,2n,); este último é fundamental para uso em geração de energia nuclear.


A composição isotópica de um elemento é

constante. Isto quer dizer que o oxigênio contido em qualquer substância apresentará sempre estes três isótopos nas proporções em massa descritas abaixo.

Outro exemplo é do elemento oxigênio apresentando também três isótopos, oxigênio com massas 16, 17 e 18, ou seja com variação de um nêutron.

Observações: 1 – Os isótopos de um mesmo elemento químico apresentam propriedades químicas semelhantes, já que possuem o mesmo nº de elétrons. 2 – Alguns elementos são constituídos de um único isótopo natural, como o elemento flúor, que possui

apenas o isótopo flúor-19, .

Nomenclatura para os isótopos: A nomenclatura de um isótopo é feita escrevendo-se o número de massa desse isótopo diante do nome do elemento considerado.

Exemplos da forma Isótopo/Significado: Urânio - 235/ Isótopo do elemento urânio com nº de massa 235; Oxigênio - 16/ Isótopo do elemento oxigênio com nº de massa 16. Atenção! Somente os isótopos do hidrógeno

possuem nomes especiais.


b. Isóbaros: Nome dado aos átomos

com mesmo número de massa e diferentes números atômicos. Exemplos: Ca e K com massa 40.

Os isóbaros pertencem a elementos diferentes e, portanto, devem apresentar propriedades químicas diferentes.

c. Isótonos: Nome dado aos átomos que têm mesmo número de nêutrons e diferentes números atômicos.

Exemplos:

F de Z= 9 e A=19; N=A-Z=10 nêutrons Ne de Z=10 e A=20; N=A-Z=10 nêutrons

Então, sendo da mesma forma que os isóbaros, estes também pertencem a elementos diferentes e, portanto, devem apresentar propriedades químicas diferentes.


E X E R C Í C I O S

01. Faça a correspondência entre as duas colunas abaixo:

a. Modelo atômico de Rutherford b. Modelo atômico de Dalton c. Modelo atômico de Thomson ( ) O átomo seria uma bola maciça indivisível e indestrutível. ( ) O átomo teria um núcleo positivo, e os elétrons estariam girando como satélites daquele núcleo. ( ) O átomo seria uma “geléia” de prótons e elétrons.

02. O próton apresenta massa relativa e carga relativa, respectivamente, iguais a: a) 0, -1 b) 0, +1 c) 1, +1 d) 1/1836, -1 e) 0, 1/1836

03. Um elétron apresenta massa:

a) nula. b) desprezível em relação ao próton. c) não desprezível em relação ao nêutron

04. Um íon é um átomo que:

a) recebeu prótons no núcleo. b) perdeu prótons do núcleo. c) recebeu nêutrons no núcleo. d) está em desequilíbrio elétrico.

05. Assinale a afirmativa incorreta: a) Cátion é um íon com falta de elétrons b) O número atômico entre íon e átomo correspondente é o mesmo c) Ânion é um íon com excesso de elétrons d) Ionização é a passagem de íon para átomo.


06. Quando um átomo no estado natural perde elétrons, ele se transforma em:

a) cátion, cujo número de prótons é maior que o número de elétrons. b) átomo, de número atômico (Z) maior c) partícula com excesso de carga negativa, denominada ânion

07. Um átomo Y apresenta nº de nêutrons igual a 41 e nº de prótons igual a 53. Qual o nº de massa deste átomo ?

08. Descreva o nº de prótons, elétrons e nêutrons

do átomo Ra226

88

09. Um cátion trivalente origina-se de um átomo neutro de alumíno com Z=13 A=27. Comparando este íon com o flúor monovalente negativo, o que pode-se afirmar sobre seus elétrons ?


10. Dados os átomos X, Y, Z e T, respectivamente com A= 80,83,80 e 82, tendo Z= 40,41,42 e 40, quais deles apresentam semelhanças atômicas e quais são ?

11. Em um esquema de legendas atômicas com os símbolos genéricos Y, W J, 56, 13 e 61 são respectivamente números de A, Z e A; então sabendo-se que Y é isóbaro de W, que J é isótono de W e que Y é isótopo de J. Responda quantos elétrons possui o átomo Y.

12. Se os átomos N e M são isóbaros quais características apresentam ?


13. Tem-se 3 átomos A, B e C. Sendo A e B

isótopos. B e C isóbaros. A e C isótonos. Dadas as afirmativas a seguir:

i. A e B têm o mesmo número atômico

ii. A e B têm o mesmo número de massa

iii. A e C têm o mesmo número de nêutrons

iv. B e C têm número de massa diferente.

Está (ão) correta(s) somente:

a) I

b) I e II

c) I e III

d) III e IV

14. Um átomo de ouro possui número atômico igual a 79 e massa atômica 197. Com base nestes dados assinale a seqüência que traz, respectivamente, os números de prótons, elétrons e nêutrons:

a) 118, 118, 79

b) 79, 79, 118

c) 79, 118, 79

d) 118, 79, 79

e) 79, 276, 79


15. Um elemento X, de A=150, isótono de

70Y. Y por sua vez é isóbaro de 40W. Sabendo que X e W são isótopos. Calcule o nº de nêutrons de X, Y e W.

16. São dados três elementos A, B e C. O

átomo A tem nº atômico 70 e nº de massa 160. O átomo C tem 94 nêutrons, sendo isótopo de A. O átomo B é isóbaro de C e isótono de A. Calcule o nº de elétrons de B.

17. Sendo dados os elementos X, Y e Z. Calcule o nº atômico de X, sabendo que X é isóbaro de Y e isótono de Z, que Y tem nº atômico 56, nº de massa 137 e é isótopo de Z e o nº de massa de Z é 138.

18. A diferença entre o número de massa de um átomo e seu número atômico fornece o número: a) de prótons b) de nêutrons c) de elétrons


d) de mésons e) de pósitrons

19. Construa um quadro com o número de partículas atômicas de núcleos e eletrosferas para

os átomos dados a seguir: Th232

90 , Bi209

83,

Pb207

82 , Ba137

56 , Kr84

36, Np237

93 , Se79

34.

20. Dadas as afirmativas relacionadas aos modelos atômicos e seus autores:

Estão corretas apenas: a) II e IV b)I, II e III c) II e III d) I , II , III e IV e) III e IV

21. Com base no modelo atômico de Rutherford, podemos afirmar que o átomo: (a) seria uma bola maciça indivisível e indestrutível.

(b) teria um núcleo positivo, e os elétrons estariam na

eletrosfera.

(c) seria como um pudim de passas.


(d) seria a menor porção da matéria e indivisível.

22. O bombardeio da folha de ouro muito delgada com raios alfa de rádio mostra que alguns deles sofrem desvio acentuado do seu trajeto ao atravessar a lâmina, o que é, devido a:

a) as partículas alfa chocam-se com as moléculas

de ouro e têm seu trajeto modificado b) as partículas alfa têm carga negativa e são

repelidos pelo núcleo do átomo de ouro c) as partículas alfa são muito lentas e qualquer

obstáculo as desvia do seu trajeto d) as partículas alfa têm carga positiva e são

repelidas pelo núcleo do átomo de ouro, que também tem carga positiva

e) as partículas alfa não podem atravessar a lâmina.

23. Escolha a alternativa incorreta:

a) Um átomo neutro com 4 prótons apresenta 4 elétrons. b) Os constituintes fundamentais de um átomo são prótons, elétrons e nêutrons. c) Um elétron apresenta massa desprezível em relação ao próton. d) A massa do nêutron é 1840 vezes maior que a do próton. e) A eletrosfera é a região carregada negativamente no átomo.


f) O núcleo atômico é a parte do átomo onde se concentra praticamente toda a massa do átomo.

24) Complete:

Na evolução de conhecimentos do Modelo Dalton ao Thomson, está a comprovação de que

a matéria tem: _ _ R _ I A.

No modelo planetário: “Os elétrons são considerados simultaneamente como matéria e onda eletromagnética (ENERGIA). Não se pode determinar com precisão a posição e a velocidade de um elétron. Existem regiões ao redor do núcleo onde a probabilidade e se encontrar elétrons é maior. Essas regiões são chamadas orbitais. Sendo assim os átomos estão constituídos por:

N _ C _ _ e E _ E _ R _ S _ E R A; E as

eletrosferas constituídas por: O _ B I _ A _ S, onde poderão ser identificadas

as presenças de: _ L _ T _ O _ S.

25) As afirmações abaixo, são resultados de qual dos modelos atômicos?

1º) m(p) = m(n) , e os dois 1840 x m(e) 2º) A carga do próton é igual à do elétron em valor absoluto; isto significa que um próton é neutralizado por um elétron e vice-versa. Note que a massa do elétron não é nula, porém, desprezível em relação à massa do próton. Isto significa que, pesando um átomo com ou sem elétrons, obtemos praticamente o mesmo resultado.


MODELO ATÔMICO de: ______________________________

26) Relendo as características dos modelos atômicos marque

com um (X), a respectiva relação entre descrição de modelos e PERTENCIMENTO de autor:

Modelos Atômicos [1]Democrito [2] Dalton [3] Thomson [4] Rutherford_Bohr

[ ] Os diversos átomos podem combinar-se, originando Diferentes espécies/tipos de matéria;

[ ] Todo átomo é uma minúscula partícula indestrutível, mantendo massa e dimensão inalteráveis, semelhante a uma bola de bilhar; [indivisíveis, maciços, esféricos – todos os materiais eram constituídos de partículas extremamente pequenas, os átomos (etmologia)],;

[ ] Os elétrons estariam girando ao redor do núcleo, como planetas ao redor do Sol. Com a descoberta dos nêutrons, a constituição do átomo ficou melhor definida. No núcleo encontraríamos prótons e nêutrons, enquanto que a eletrosfera seria ocupada unicamente por elétrons.

[ ] O átomo seria uma esfera em cujo interior estariam os prótons (positivos) e os elétrons (negativos), de tal modo que o conjunto fosse neutro. Este modelo foi chamado de PUDIM DE AMEIXAS (plumpudding).

[ ] Átomos de mesmo elemento químico são idênticos entre si; [existia um número pequeno de átomos diferentes], pertence a:

[ ] Um grande erro foi supor o átomo compacto e indivisível. Hojesabemos que o átomo não é compacto e é cada vez mais divisível.


27) Em acordo com o eixo dos tempos da evolução dos modelos atômicos, utilizando o nome do autores, construa um parágrafo com as afirmações: [O átomo passa a ser divisível | Tem uma disposição de cargas que imitam o sistema solar, chamado de modelo planetário | Constituindo-se de duas partes, sendo uma interna, punctual, infinitesimalmente pequena e positiva | O átomo passa a ter forma | Constituindo-se de um maciço positivo, com cargas negativas dispersas aleatoriamente | O átomo não é mais compacto | A matéria passa a ter energia ]:

28) Desenhe uma representação gráfica para o Modelo de Rutherford que explica seu experimento sobre a dispersão de partículas α.


29) Com consulta à Tabela Periódica! Observando as informações da Mecânica Quântica com relação a nível, subnível, orbital e spin, identifique de maneira resolvida em sala de aula quais são os elementos químicos correspondentes aos números quânticos apresentados, com a resposta na forma de legenda ZEA, para as informações as seguir, tendo como dados de Convenção spin horário ↑-½ e spin anti-horário ↓ + ½.

a) n = 2 l = 0 m = 0 s = -1/2

b) n = 2 l = 0 m = 0 s = +1/2

c) n = 7 l = 0 m = 0 s = -1/2

d) n = 5 l = 3 m =-2 s = +1/2

e) n = 6 l = 0 m = 0 s = -1/2

f) n = 3 l = 2 m =+2 s = +1/2

g) n = 4 l = 3 m =+3 s = +1/2

h) n = 2 l = 1 m = -1 s = +1/2

i) n = 5 l = 1 m = +1 s = +1/2

j) n = 3 l = 2 m = -2 s = -1/2

k) n = 6 l = 2 m = +2 s = +1/2


l) n = 4 l = 3 m = +3 s = +1/2

30) Sabendo-se que conceito significa definição,

Sendo as substâncias H2SO4, Br2, CCl4, qual a

seqüência correta: a)simples - simples - composta; b)simples - composta - simples; c)composta - simples - composta; d)composta - composta - simples;

e)n.d.r.

31) O gráfico a seguir se obtém quando se aquece

chumbo metálico da temperatura ambiente a 2000°C.

Existe chumbo apenas no estado gasoso de: a)t1 a t2 b)t2 a t3 c)t4 a t6 d)t5 a t6 e)ndr.


32) Sabendo-se que conceito significa definição,

Considere o gráfico abaixo:

As curvas AA' e BB' correspondem, respectivamente, ao comportamento de:

a) uma substância pura e uma mistura; b) uma mistura e uma substância pura; c) uma mistura homogênea e uma mistura heterogênea; d) duas misturas homogêneas; e) duas substâncias puras.

33) Sabendo-se que conceito significa definição, concepção ou caracterização. Ou seja é a formulação de uma ideia por meio de palavras ou recursos visuais. E, que o termo "conceito" tem origem à partir do latim " conceptus " (do verbo concipere), significando "coisa concebida" ou "formada na mente". E, que conectores é um conjunto de palavras e expressões, para realizar a ligação entre dois ou mais conceitos; Leia atentamente as listagens e exercite a construção de parágrafos com a temática:

“A MATÉRIA: SUA ESTRUTURA E TRANSFORMAÇÕES”.


Consulta às resoluções e argumentações através do e-mail: [email protected]

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