estrutura atômica aula 01 etjrs_2015_1ºano_prof. flavio monteiro
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Estrutura Atômica
ESCOLA TÉCNICA JOSÉ RODRIGUES DA SILVA
1º ANO
Aula 01 2º BIMESTRE - 2015
Prof. Flavio Monteiro
QUÍMICA GERAL
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INTRODUÇÃO
Somente há 200 anos os cientistas conseguiram realizar experiências capazes de fundamentar a existência do átomo;
Após a invenção do microscópio, passamos a conhecer melhor o mundo invisível do átomo tornando possível explicarmos todos os tipos de matéria e de transformações que vemos diariamente;
As trocas de energia associadas à essas
transformações, também puderam ser melhor entendidas;
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A Química teve sua importância reconhecida no meio científico em vários pontos:
Teve início com a descoberta do átomo;
Ainda mais após a criação de milhares de medicamentos, tecidos, corantes, etc que transformaram a existência da humanidade, nos dois últimos séculos;
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Evolução dos Modelos Atômicos
Os Gregos (480 a.c) largaram na frente em relação ao estudo das partículas à partir da questão da divisibilidade da matéria, onde afirmavam não ser possível em algum momento dividirmos mais a matéria;
Essa condição de indivisibilidade da matéria foi chamada de átomo;
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Séc. XIX - À partir da descoberta de Pasteur
sobre o fato de micro-organismos terem a capacidade de infectar pessoas e animais, dando origem a diversas doenças;
Passou-se a desinfetar utensílios que entram em contato com os doentes, dando um passo enorme em direção ao que chamamos de medicina preventiva;
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Foi John Dalton ( séc. XIX ) que retomou as idéias atomísticas dos filósofos gregos ;
Dalton dizia que a matéria era constituída de átomos, sendo um esfera indestrutível e indivisível – semelhante a uma bola de bilhar;
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Depois de Dalton vieram as opiniões contrárias de Thomson, que afirmava ser divisível o átomo ;
No Modelo de Thomson, o átomo seria uma esfera positiva com elétrons “incrustados” havendo uma distribuição uniforme de carga e massa ao longo do átomo;
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Logo depois em 1920, surgiu o Modelo de Rutherford, que concordava com parte das idéias de Thomson sobre o átomo ser divisível, mas discordava à respeito da disposição das esferas negativas no átomo;
Rutherford afirmava que as esferas negativas não ficavam encrustadas e sim ao redor, como num planetário; núcleo ( prótons e rót neutrons)
Eletrosfera
( elétrons)
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Em 1932, James Chadwick provou a existência
do nêutron no núcleo do átomo( não possui carga) e de massa igual a do próton;
Podemos ver que os átomos possuem como
partículas fundamentais : prótons, elétrons e nêutrons;
Já sabemos que no núcleo temos prótons e
nêutrons possuindo praticamente a mesma massa, e os elétrons, que se situam na eletrosfera, massa desprezível, quando comparada à massa dos prótons e dos nêutrons.
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Com a evolução, introduzida por Rutherford, do modelo atômico, podemos relacionar as cargas elétricas com as partículas constituintes do átomo:
“Os prótons possuem carga positiva, os elétrons carga negativa, e os nêutrons carga nula”
Embora já se saiba que existem centenas de outras partículas, vamos nos concentrar no estudo dos prótons, elétrons e nêutrons.
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Após a descoberta dos prótons, os critérios usados na identificação de elementos foram inovados por Moseley ( 1887-1915), onde verificou-se que átomos de elementos diferentes possuíam diferentes números de carga positiva no núcleo;
Tal quantidade de carga positiva no núcleo ficou conhecida como número atômico e simbolizada por Z ;
Numa nova definição de elemento químico passou-se a considerar as cargas positivas dos elementos, ou seja, o número atômico ( Z) ;
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O nº atômico é a impressão digital do elemento químico, ou seja, o que o define e o diferencia de outro átomo
Por definição, elemento químico é o conjunto de átomos com o mesmo número atômico (Z);
A diferença entre dois elementos é a quantidade de prótons no núcleo, ou seja, o número atômico (Z);
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Como estes átomos possuem a mesma quantidade de prótons, eles são chamados de Isótopos ;
Por definição, Isótopos, são átomos de um mesmo elemento químico ( mesma quantidade de prótons), que possuem diferente quantidade de nêutrons;
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Exemplos de Isótopos : C-12 ; C-13 ; C-14 Cl -35 ; Cl-37 Apresentam larga aplicação na medicina na indústria e na pesquisa científica; O número em seguida ao nome do elemento significa a soma
do nº de prótons e nêutrons do átomo ( nº de massa);
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Vejamos algumas aplicações dos isótopos na medicina :
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O Número de Massa (A) de um átomo qualquer é a soma da quantidade de prótons (Z) com a quantidade de nêutrons (N) existentes no núcleo de um átomo;
A = Z + N
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De acordo com a União Internacional de química Pura e Aplicada ( Iupac), ao representar o átomo (X) de um elemento químico, devem ser indicados, junto de seu símbolo, seu número atômico e seu número de massa. Esta representação pode ser feita de duas formas:
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Exemplos
1) Qual o nº de massa de um átomo de cálcio
(Z=20) com 20 nêutrons e 20 elétrons ?
R: Z=P Esse átomo tem 20 prótons
A=Z+N A = 20 + 20 = 40
2) Um átomo de Ferro (Z=26) tem nº de massa igual a 56. Quantos nêutrons existem no seu núcleo ?
R: A=Z+N N =A-Z
N = 56-26 = 30
N= 30 nêutrons
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Outra comparação que podemos fazer entre elementos diferentes seria pelo nº de massa;
Existem elementos diferentes( apresentam nº atômicos diferentes), que possuem o mesmo
nº de massa;
Tais elementos acima são chamados de Isóbaros ;
Isóbaros são átomos de elementos químicos diferentes que possuem o mesmo nº de massa.
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Exemplo de Isóbaros – Ca e K
1) Comparando o átomo de cálcio (Ca) que possui 20 nêutrons, com o átomo de potássio (K), que possui 21 nêutrons, podemos concluir que possuem o mesmo nº de massa.
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Outra comparação que podemos fazer entre elementos diferentes seria pelo nº de nêutrons ;
Existem elementos diferentes (apresentam nº atômicos diferentes), que possuem o mesmo
nº de nêutrons;
Tais elementos acima são chamados de Isótonos ;
Isótonos são átomos de elementos químicos diferentes que possuem o mesmo nº de nêutrons.
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Exemplo de Isótonos – Be e B
1) Comparando o átomo de Berílio (Be) que possui 6 nêutrons, com o átomo de Boro (B), que possui 6 nêutrons, podemos concluir que possuem o mesmo nº de nêutrons.
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Exercícios resolvidos em sala – livro 01 – página 89
Resposta:
Z=20, pois o nº atômico é o nº de prótons.
A=41, pois o nº de massa é a soma do nº prótons com o nº de nêutrons.
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Resposta:
Não, pois apresenta um elétron a mais que o próton. É um íon negativo ( ânion).
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a) Prótons do núcleo
Resposta: 24
b) Nêutrons no núcleo
Resposta: 27 ( 51-24)
c) Prótons existentes no núcleo de
Resposta: 24
d) Elétrons existentes no
Resposta: 24 -3= 21
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Exercícios em sala - livro 01 – página 126
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GABARITO
Q14 -D
Q15 -D
Q16- B