Download - Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas
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Química Geral
Aplicada a
Engenheira
1º. Sem./2011
Engenharias
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Nesta Aula Veremos ...
• Aula 3 – Estrutura dos Átomos e Moléculas
• Estrutura Atômico
• Tabela Periódica
• Propriedades Periódicas
• Introdução a Práticas em Laboratório
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3
Usando um microscópio de tunelamento, pesquisadores da IBM conseguiram
arranjar átomos de ferro (cones azuis) depositados sobre uma superfície de
cobre (em vermelho), formando uma espécie de curral atômico. (Imagem: IBM)
Estrutura Atômica
Nanotecnologia
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4
Estrutura Atômica
Linha do Tempo
625 a.C.
Gregos
1808
John
Dalton
1º Modelo
Atômico
Experimental
1897
J. J.
Thomson
Introduziu
Cargas
Elétricas
no Modelo
Atômico
1911
Rutherford
Modelo
Atômico
Nuclear
1913
Niels
Bohr
Camadas
Eletrônicas
Circulares
1923
Modelo Quântico
(atual)
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5
Estrutura Atômica
Partículas Sub-atômicas
próton
elétron nêutron
partícula
prótons
neutros
elétrons
Carga elétrica
+1
0
-1
massa
1
1
1/1840
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6
Estrutura Atômica
No. Atômico e No. de Massa
A = Z + N
Z NÚMERO ATÔMICO: é o número de prótons que um átomo possui.
A NÚMERO DE MASSA: representa a massa aproximada de um átomo.
N NÚMERO DE NÉUTRONS: é o número de néutrons que o átomo possui.
Z = e-
“átomo neutro”
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7
Estrutura Atômica
Partículas Sub-atômicas
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8
Estrutura Atômica
Decomposição da Luz
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9
Estrutura Atômica
Espectro eletromagnético
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10
Estrutura Atômica
Natureza Ondulatória da Luz
c = l x n
Velocidade de
propagação.
Comprimento
de onda.
Freqüência
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Estrutura Atômica
Natureza Ondulatória da Luz
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12
Estrutura Atômica
Modelo de Bohr
No início do século XX...
Max Planck Albert Einstein
... foi demonstrado que a energia
é “quantizada”, sendo enviada em
“pacotes” de ondas carregadas
pelos fótons.
A energia de um fóton é
calculada pela expressão:
Em que “h” é a constante de Planck = 6,63 x 10 -34 J x s.
n = frequência da onda (1/ n = comprimento de onda = l) E = h . n
Em 1913, o cientista dinamarquês Niels Bohr, aprimorou o
modelo atômico de Rutherfford, utilizando a Teoria de Max Planck
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13
Estrutura Atômica
Modelo de Bohr
Já sabemos que: e:
Então: Efóton = h x c
l
“A energia de um fóton é inversamente proporcional ao seu
comprimento de onda (“c” e “h” são constantes).
Haveria alguma relação entre a energia de um elétron e
o comprimento de onda da luz emitida por um átomo?
c = l x n E = h x n
n = c / l
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14
Estrutura Atômica
Modelo de Bohr
Elétron excitado
• Recebendo energia (térmica, elétrica ou luminosa) do exterior, o e- salta de uma órbita mais interna p/ outra mais externa e a quantidade de energia recebida é bem definida um “quantum”
Elétron retornando
• Ao “voltar” de uma órbita mais externa p/ outra mais interna, o e- emite um “quantum” de energia, na forma de luz de cor bem definida ou outra radiação eletromagnética como: ultravioleta e Raio X
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15
Estrutura Atômica
Teste de Chama
• O modelo de Bohr é fundamentado na teoria dos “QUANTA” de Max
Planck (Passagem de uma partícula de um nível energético para outro
através de um “PACOTE DE ENERGIA” ).
• Segundo a Teoria de Planck, a energia não é contínua.
A freqüência só depende do l . Portanto, se um átomo superaquecido
emite luzes de determinadas cores, isto significa que ele só emite
determinadas energias.
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16
• A energia do fóton (da emissão de radiação eletromagnética)
poderá ser calculada considerando a seguinte expressão:
λ
chh E
fóton ν
metros em dado fóton) do onda de to(comprimen λ
Hz) Hertz,(ou s em dado fóton) do a(freqüênci ν
m/s 3,00x10 luz) da e(velocidad c
J.s/fóton 6,63x10 Planck) de (constanteh
1-
8
-34
Estrutura Atômica
Energia do Fóton
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17
Estrutura Atômica
Tecnologia Química
Fontes de Luz
1 – lâmpadas incandescentes;
2 – lâmpadas fluorescentes;
3 – lâmpadas de halogênios;
4 – LEDs (diodos emissores de luz) e OLEDs
(diodos de emissão de luz orgânicos)
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20
Estrutura Atômica
Exercício
1. O laser em uma impressora a laser padrão emite luz
com comprimento de onda de 780,0 nm. Qual é a energia
de um fóton dessa luz ?
• Dicas: considerar o efeito onda-partícula E=h.c/ l
• h (constante de Plank) = 6,626x10-34 J.s/fóton
• c (velocidade da luz no vácuo) = 3,0x108 m/s
• Atenção com unidades conversão de nm para metros
• Resp.: 2,547x10-19 J
2. Um laser infravermelho para uso em uma rede de
comunicações de fibra ótica emite um comprimento de
onda de 1,2 µm. Qual é a energia de um fóton dessa
radiação?
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21
Estrutura Atômica
Modelo Atual
De Broglie
1924
Heisenberg
1925
Schröndinger
1926
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22
Schrödinger propôs uma equação que contém os
termos onda e partícula.
• A resolução da equação leva às funções de onda.
• A função de onda fornece o contorno do orbital
eletrônico.
• O quadrado da função de onda fornece a
probabilidade de se encontrar o elétron, isto é, dá
a densidade eletrônica para o átomo.
Estrutura Atômica
Modelo Atômico Atual
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23
A equação diferencial contém uma série de
soluções que são chamadas de função de onda
ψλ
π4
z
ψ
y
ψ
x
ψ2
2
2
2
2
2
2
2
Movimento
do elétron em
3 dimensões
Estrutura Atômica
Modelo Atômico Atual
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24
Estrutura Atômica
Modelo Atômico Atual
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25
Orbitais e números quânticos
• Se resolvermos a equação de Schrödinger, teremos as funções de
onda e as energias para as funções de onda.
• Chamamos as funções de onda de orbitais.
• A equação de Schrödinger necessita de três números quânticos:
1. Número quântico principal, n. Este é o mesmo n de Bohr.
Tem valores n=1, 2, 3, 4, …
Representa fisicamente o nível (camada) principal em que o
elétron se encontra.
Estrutura Atômica
Modelo Atômico Atual
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26
Orbitais e números quânticos
2. O número quântico azimutal, l.
Podem assumir os valores: l = 0, 1, 2, 3, (n-1)
Normalmente utilizamos letras para l (s, p, d, f )
Representam fisicamente o sub-nível do elétron e sua forma
geométrica no espaço.
3. O número quântico magnético, m.
Tem os valores: m = -l , 0 , +l
Representa fisicamente a orientação espacial do orbital do elétron, a
quantidade de valores possíveis para l determina o número de orbitais
existentes em um sub-nível l.
Estrutura Atômica
Modelo Atômico Atual
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27
Estrutura Atômica
Números Quânticos
1 – Número quântico
principal (n)
n = 1,2,3,4 .... Caracteriza
uma camada eletrônica, isto é, um conjunto
de elétrons num certo
intervalo de distância até o
núcleo.
2- Número quântico
secundário (l):
l = valores de 0 a té n-1.
Caracteriza o formato da região do
espaço onde é mais provável
encontrar o elétron
associado a ele.”nuvem eletrônica”
3- Número quântico
terciário (ml)
Valores: -l a +l. Indica a
orientação no espaço da figura que
representa a região de
maior probabilidade de encontrar o
elétron
4- Número quântico
quaternário (ms)
Valores +1/2 -1/2.
É chamado de spin, que
significa rotação.
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28
Estrutura Atômica
Números Quânticos
K(1) L(2) M(3) N(4) O(5) P(6) Q(7)
2e- 8e- 18e- 32e- 2e- 32e- 18e-
Energia
Número quântico principal (n) = energia orbital
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29
Estrutura Atômica
Números Quânticos
Número quântico secundário (l) = forma orbital
(0) s
(1) p
(2) d
(3) f
= 2 e-
= 6 e-
= 10 e-
= 14 e-
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30
Estrutura Atômica
Números Quânticos
K = 2e-
1s 2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
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Orbitais s
Estrutura Atômica
Núm. quântico secundário
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Orbitais p
Estrutura Atômica
Núm. quântico secundário
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Orbitais d
Estrutura Atômica
Núm. quântico secundário
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34
Aos subníveis
foram dados
nomes:
Esses nomes são relativos aos orbitais
correspondentes
Nome Valor de
“l”
Capacidade
2 (2 l + 1)
“s” (sharp) 0 2
“p” (principal) 1 6
“d” (diffuse) 2 10
“f” (fundamental) 3 14
Estrutura Atômica
Modelo Quântico Atual
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35
Estrutura Atômica
Números Quânticos
Número quântico terciário (ml) = localiza o e- de
diferenciação no subnível (m)
(0) s
(1) p
(2) d
(3) f
0
= 6 e-
= 10 e-
= 14 e-
-1 0 +1
-2 -1 0 +1 +2
-3 -2 -1 0 +1 +2 +3
ml = - l ... 0 ... +l
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36
Estrutura Atômica
Números Quânticos
Spin eletrônico e o princípio da exclusão de Pauli
+ 1/2 - 1/2
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37
Cada elétron num átomo é “identificado” por um conjunto de nos. quânticos:
“Não existem dois elétrons num átomo com o mesmo conjunto de
números quânticos (Princípio da Exclusão de Pauli)”.
Nome Símbolo Característica
especificada
Informação
fornecida
Valores
possíveis
Principal n Nível Distância em
relação ao
núcleo
1, 2, 3, 4, 5, 6,
7, ...
Secundário
(azimutal)
l Subnível Forma do
orbital
0, 1, 2, 3, ...
(n-1)
Terciário
(magnético)
ml Orbital Orientação
do orbital
- l, ..., 0, ..., +l
Quaternário
(Spin)
ms Spin Spin + 1/2, - 1/2
Estrutura Atômica
Modelo Quântico Atual
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38
“Se adicionarmos 1 elétron a um átomo com número atômico Z,
teremos a configuração do elemento com número atômico (Z + 1).”
Subníveis
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d
7s
Linus C. Pauling
(1901 – 1994)
K : 1
L : 2
M : 3
N : 4
O : 5
P : 6
Q : 7
NÍVEIS
Estrutura Atômica
Distribuição Eletrônica
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39
Subníveis
1s2
2s2 2p6
3s2 3p6 3d10
4s2 4p6 4d10 4f14
5s2 5p6 5d10 5f14
6s2 6p6 6d10
7s2
K : 1
L : 2
M : 3
N : 4
O : 5
P : 6
Q : 7
NÍVEIS
Estrutura Atômica
Distribuição Eletrônica
Ordem crescente de
Energia:
11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1
27Ni: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
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40
Temos, então, um “panorama” da eletrosfera de um átomo:
... que são
formados por
subníveis...
K
L
M
N
Existem os níveis...
1s
2s 2p
4s
3s 3p 3d
4p 4d 4f
... e esses
pelos orbitais...
...que comportam
no máximo dois
elétrons cada um.
Estrutura Atômica
Distribuição Eletrônica
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41
Estrutura Atômica
Distribuição Eletrônica
Configurações eletrônica condensadas
• O neônio tem o subnível 2p completo (10Ne).
• O sódio marca o início de um novo período (11Na).
• Logo, escrevemos a configuração eletrônica condensada para o
sódio como
• Na: 1s2 2s2 2p6 3s1
Na: [Ne] 3s1
• [Ne] representa a configuração eletrônica do neônio.
• Elétrons mais internos: os elétrons no [Gás Nobre].
• Elétrons de valência: os elétrons fora do [Gás Nobre].
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42
Dado: Z= 39, responda as questões abaixo:
1) Qual o elemento químico ?
2) Faça a distribuição eletrônica em camadas.
3) Faça a distribuição em ordem energética.
4) Faça a configuração eletrônica condensada
5) Qual o subnível mais energético ?
6) Qual a camada de valência ?
7) Qual o número de elétrons por camada ?
8) Quantos elétrons existem no último nível energético?
9) Quais os números quânticos, para o elétron do subnível mais energético ?
Estrutura Atômica
Exercício
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43
• A tabela periódica pode ser utilizada como um guia para as
configurações eletrônicas.
• O número do periodo é o valor de n.
• Os grupos 1A e 2A têm o orbital s preenchido.
• Os grupos 3A -8A têm o orbital p preenchido.
• Os grupos 3B -2B têm o orbital d preenchido.
• Os lantanídeos e os actinídeos têm o orbital f preenchido.
Tabela Periódica
Configuração Eletrônica
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44
Metais de transição
• Depois de Ar, os orbitais d começam a ser preenchidos.
• Depois que os orbitais 3d estiverem preenchidos, os orbitais 4p
começam a ser preenchidos.
• Metais de transição: são os elementos nos quais os elétrons d são
os elétrons de valência.
Tabela Periódica
Configuração Eletrônica
![Page 45: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/45.jpg)
45
Lantanídeos e actinídeos
• Do Ce em diante, os orbitais 4f começam a ser preenchidos.
• Observe: La: [Kr]6s25d14f1
• Os elementos Ce -Lu têm os orbitais 4f preenchidos e são chamados lantanídeos ou elementos terras raras.
• Os elementos Th -Lr têm os orbitais 5f preenchidos e são chamados actinídeos.
• A maior parte dos actinídeos não é encontrada na natureza.
Tabela Periódica
Configuração Eletrônica
![Page 46: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/46.jpg)
46
Tabela Periódica
Configuração Eletrônica
![Page 47: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/47.jpg)
47
Tabela Periódica
Linha do Tempo
![Page 48: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/48.jpg)
48
Tabela Periódica
O Pai - Mendeleiev
![Page 49: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/49.jpg)
49
Tabela Periódica
A Tabela Atual
Henry Moseley
Eu descobri que o
número de prótons no
núcleo de um
determinado átomo é
sempre o mesmo
![Page 50: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/50.jpg)
50
Tabela Periódica
Tabela Periódica
![Page 51: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/51.jpg)
51
Periodicidade Química
Tabela Periódica
Tabela Periódica - Revisão
vídeo 1 – Introdução;
vídeo 2 – Período;
vídeo 3 – Grupos ou Famílias;
Vídeo 4 – Classificação.
![Page 52: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/52.jpg)
52
![Page 53: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/53.jpg)
53
![Page 54: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/54.jpg)
54
![Page 55: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/55.jpg)
55
![Page 56: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/56.jpg)
56
Periodicidade Química
Introdução
O que é uma
propriedade
periódica ?
“As propriedades dos elementos químicos são funções
periódicas do número atômico”.
De acordo com essa lei, os elementos químicos estão dispostos
na tabela periódica em ordem crescente de número atômico,
tabela essa organizada de modo a deixar clara a relação entre
as propriedades dos elementos e suas distribuições eletrônicas.
![Page 57: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/57.jpg)
57
Periodicidade Química
Propriedades Periódicas
Porque estudar este assunto ?
“A formação de muitas substâncias envolve
a transferência de elétrons de um átomo
para outro. As propriedades têm um papel
fundamental no modo como elas interagem
na formação das ligações química”.
![Page 58: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/58.jpg)
58
Periodicidade Química
Propriedades Periódicas
Tendências Periódicas
1. Dentro do período (horizontal);
2. Dentro do grupo (vertical);
![Page 59: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/59.jpg)
59
Periodicidade Química
Propriedades Periódicas
Principais
1 – Tamanho do átomo (raio atômico);
2 – Energia de Ionização;
3 – Afinidade Eletrônica;
![Page 60: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/60.jpg)
60
Periodicidade Química
Raio Atômico
• O que é raio atômico ?
• É a distância do núcleo ao nível mais externo do átomo.
• Como podemos determinar ?
• Pode-se obter este valor através da medida da distância
internuclear de dois átomos iguais vizinhos e toma-se a
metade desta distância.
• Por que estudar primeiro o raio atômico ?
• Apatir do seu estudo é possível prever outras propriedades
dos átomos e das substâncias dos elementos.
![Page 61: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/61.jpg)
61
Periodicidade Química
Raio Atômico
Considere uma molécula
diatômica simples.
• A distância entre os dois
núcleos é denominada distância
de ligação.
• Se os dois átomos que formam
a molécula são os mesmos,
metade da distância de ligação é
denominada raio covalente do
átomo.
![Page 62: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/62.jpg)
62
• A carga nuclear efetiva é a carga “sentida” por
um elétron em um átomo polieletrônico.
• A carga nuclear efetiva não é igual à carga no
núcleo devido ao efeito dos elétrons internos.
• Uma boa aproximação para o cálculo da Carga
Nuclear Efetiva pode ser: Z efe = Z – S, com S
sendo o número de elétrons internos, ou da
camada de blindagem.
Periodicidade Química
Carga Nuclear Efetiva
![Page 63: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/63.jpg)
63
Periodicidade Química
Carga Nuclear Efetiva
Para o 12Mg, temos que:
• Z efe = Z – S,
• Z efe = 12 – 10 = 2+
Para o 11Na, temos que:
• Z efe = Z – S,
• Z efe = 11 – 10 = 1+
![Page 64: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/64.jpg)
64
Periodicidade Química
Carga Nuclear Efetiva
Para o 17Cl, temos que:
• Z efe = Z – S,
• Z efe = 17 – 10 = 7+
Para o 13Al, temos que:
• Z efe = Z – S,
• Z efe = 13 – 10 = 3+
![Page 65: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/65.jpg)
65
Periodicidade Química
Raio Atômico A
o lo
ng
o d
o p
erí
od
o n
= 3
(M
)
1 p
m =
10
-9 m
![Page 66: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/66.jpg)
66
Periodicidade Química
Raio Atômico
• O tamanho dos átomos é determinado principalmente pelos
seus elétrons de valência (ocupam os orbitais mais externos)
Número camadas
eletrônicas Força de interação
entre o núcleo e os e- valência
Carga nuclear efetiva
![Page 67: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/67.jpg)
67
![Page 68: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/68.jpg)
68
Periodicidade Química
Raio Atômico
raio
atô
mic
o
número atômico
n = 2 (L)
n = 3 (M)
n = 4 (N) n = 5 (O)
n = 6 (P)
![Page 69: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/69.jpg)
69
Periodicidade Química
Raio Atômico
1 p
m =
10
-10 c
m
![Page 70: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/70.jpg)
70
Periodicidade Química
Raio Atômico x Iônico
![Page 71: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/71.jpg)
71
Periodicidade Química
Raio Atômico x Iônico
1 (
A)
= 1
0-1
0 m
= 1
00
pm
![Page 72: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/72.jpg)
• A primeira energia de ionização, I1, é a quantidade de energia
necessária para remover um elétron de um átomo gasoso:
Na(g) Na+(g) + e-.
• A segunda energia de ionização, I2, é a energia necessária para
remover um elétron de um íon gasoso:
Na+(g) Na2+(g) + e-.
• Quanto maior a energia de ionização, maior é a dificuldade para se
remover o elétron.
Periodicidade Química
Energia de Ionização
![Page 73: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/73.jpg)
73
Periodicidade Química
Energia de Ionização
• O que é Energia de Ionização ?
• É a facilidade de um átomo em perder elétrons.
• Como podemos medir ?
• Por meio de um experimento semelhante ao do “efeito
fotoelétrico”.
1ª. energia de ionização Na(g) → Na+(g) + e-
![Page 74: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/74.jpg)
74
Periodicidade Química
Energia de Ionização
2ª. energia de ionização (2ª E.I.)
Na+(g) → Na+2(g) + e-
![Page 75: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/75.jpg)
75
Periodicidade Química
Energia de Ionização
“Energia necessária para retirar um elétron de um átomo
neutro e isolado no estado gasoso - (kJ/mol)”.
1ª. energia de ionização Na(g) → Na+(g) + e-
2ª. energia de ionização Na+ (g) → Na+2(g) + e-
3ª. energia de ionização Na+2 (g) → Na+3(g) + e-
1ª. Ei < 2ª.Ei < 3ª. Ei
![Page 76: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/76.jpg)
76
Periodicidade Química
Energia de Ionização
![Page 77: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/77.jpg)
77
Periodicidade Química
Energia de Ionização
![Page 78: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/78.jpg)
78
Periodicidade Química
Energia de Ionização
Maior raio atômico
Menor energia de ionização
![Page 79: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/79.jpg)
79
• A afinidade eletrônica é o oposto da energia de ionização.
• A afinidade eletrônica é a alteração de energia quando um
átomo gasoso ganha um elétron para formar um íon
gasoso:
Cl(g) + e- Cl-(g) + Energia
• A afinidade eletrônica pode ser tanto exotérmica
(liberação energia) quanto endotérmica (absorção
energia):
Ar(g) + e- + Energia Ar-(g)
Ar(g) + e- Ar-(g) - Energia
Periodicidade Química
Afinidade Eletrônica
![Page 80: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/80.jpg)
80
Periodicidade Química
Afinidade Eletrônica
... ou Eletroafinidade
É a energia liberada (kJ/mol) por um átomo neutro,
gasoso, em seu estado fundamental ao receber um
elétron, formando um ânion.
Na (g) + e- → Na -(g) + 53 kJ/mol
Cl (g) + e- → Cl -(g) + 349 kJ/mol
![Page 81: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/81.jpg)
81
Periodicidade Química
Afinidade Eletrônica
![Page 82: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/82.jpg)
82
Periodicidade Química
Afinidade Eletrônica
Maior raio atômico
Menor energia de
eletroafinidade
![Page 83: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/83.jpg)
83
Metais
Estrutura Cristalina
• Há 4 estruturas cristlinas diferentes encontradas nos
retículos cristalinos (arranlos tridimensionais para os
átomos) dos metais:
• CS – Cúbico Simples
• CCC – Cúbico de Corpo Centrado
• CFC – Cúbido de Face Centrada
• HC – Hexagonal Compacto
![Page 84: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/84.jpg)
84
Metais
Estrutura Cristalina
CS –
Cúbico
Simples
CCC –
Cúbico
Corpo
Centrado
HC –
Hexagonal
Compacto
CFC –
Cúbico
Face
Centrada
![Page 85: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/85.jpg)
85
Metais
Grau de Empacotamento
CS – 52%
CCC – 68% HC – 74%
CFC – 74%
![Page 86: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/86.jpg)
86
Metais
Grau de Empacotamento
CCC – 68%
aproveitamento
HC – 74%
aproveitamento
CFC – 74%
aproveitamento
![Page 87: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/87.jpg)
87
Fator de empacotamento atômico (FEA):
Soma dos volumes das esferas de todos átomos no interior de uma
célula dividido pelo volume total da célula.
FEA = Vol. dos átomos na célula : Vol. Total da célula
FEA = 0,52 para CS
FEA =
FEA =
FEA =
![Page 88: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/88.jpg)
88
Na Próxima Aula Veremos ...
Aula 4 – Experimento Laboratório (Teste
de Chama) – 23/02
Química Geral e Exp
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89
Onde Estudar a Aula de Hoje
Nos Livros
• BRADY, James E. HUMISTON, Gerard E. Química Geral - Vol.1. LTC,
2006. – Cap. 3 – Estrutura Atômica e a Tabela Periódica
• RUSSELL, John B., Química Geral – Vol.1. MAKRON Books, 2ª.
Edição – Cap. 7 – Periodicidade Química
• Q.Geral Ap. a Eng. – Cap.6 – A Tab. Periódica e a Estrutura Atômica
Na Internet
• O melhor Portal sobre Elementos Químicos da Web
http://www.webelements.com
• Tecnologia Química – A Química das Lâmpadas
http://casa.hsw.uol.com.br/lampadas.htm
http://ciencia.hsw.uol.com.br/lampadas-fluorescentes.htm
http://casa.hsw.uol.com.br/questao151.htm
![Page 90: Aula 03 - Estrutura dos átomos e moléculas](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022013121/54a08fd4ac795952618b459c/html5/thumbnails/90.jpg)
Conteúdo da Apresentação
BROWN, Theodore L - Química A Ciência Central (9ª.
Edição) – Pearson – Cap. 06 – Estrutura Eletrônica dos
Atomos e Cap. 07 – Propriedade Periódica dos Elementos
Click na imagem para visitar o
site do livro
Conteúdo baseado no Livro
Texto
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Obrigado
91