a presença dos nêutrons e mésons entre os prótons no nú-cleo diminui a repulsão entre os prótons. Osnêutrons foramdescobertos por jarnes Chadwick, em 1932, quase 20 anosdepois da-criação do modelo atômico de Rutherford-Bohr.

Rutherford concluiu, a partir da experiência com a lâ-mina de ouro, que a maior parte da massa do átomo esta-va no núcleo. A massa de um próton (que é praticamenteigual à de um nêutron) é cerca de 1.840 vezes maior que amassa de um elétron.

.••..•••.........••....•................................· .· .• Efeito de empacotamento: é o fenômeno que expli- •ca a estabilidade do núcleo, a partir da teoria da relativi-dade de Einstein. "Quando prótons e nêutrons se aproxi-mam para formar um núcleo, parte da massa perdida nafusão das partículas é transformada em energia".··· ........................................................ .

Então, em resumo, teremos:

Partículafundamental Massa relativa Carga elétrica

e sinal

-1,6·10-'9 C

Próton +1,6' 10-'9C_=:':;;:'iiiiiiiiiiiii'"

Nêutron=~F====~F

11.840Elétron

Número atômico (Z)Número atômico é o número de prótons no núcleo de um

átomo. Como várias propriedades dependem desse número,ele é considerado a "identidade" do átomo. Logo: Z = P

Número de massa (A)É a soma do número de prótons (Z) com o número de

nêutrons (n) no núcleo de um átomo:A = Z + n ou A = P + n

Usamos a representação a seguir para mostrar, ao r>.mesmo tempo, o átomo, seu número atômico e seu nú-mero de massa.

Nessa representação, X é o símbolo do elemento quí-mico. Por exemplo, a representação de um átomo decarbono cujo número atômico é igual a 6 e o número demassa é 12 seria:

Elemento químicoTodos os átomos que têm o mesmo número atômico

são átomos do mesmo elemento químico. Cada elementoé representado por um símbolo, formado por uma letramaiúscula ou por uma letra maiúscula e uma minúscula.Veja exemplos:

Númeroatômíco (Z) Elemento Símbolo

HHidrogênio

Carbonoiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii=ll

Sódio~ ~~___ _ ~L __

6 C

11 Na

Na natureza, os átomos, em sua maioria, não estãoisolados; eles estão unidos com outros átomos, formandosubstâncias. Para representarmos essas substâncias, usa-mos fórmulas. Veja os exemplos:

Representa2 átomos do elemento oxigênio

2 átomos do elementohidrogênio e

1 átomos do elemento oxigênio

Gás oxigênio ===::.=-=====Água

Q) (U. E. Maringá-PR, adaptada) Com relação aos modelosatômicos, assinale o que for correto.(01) No modelo atômico proposto por j. J. Thomson, deno-

minado como modelo de "pudim de passas", cargasnegativas e positivas preenchem completamente umaregião esférica e uniforme.

(02) No modelo atômico de Ernest Rutherford, quase todaa massa do átomo está centrada em seu núcleo, quepossui carga positiva.

(04) O modelo atômico de Ernest Rutherford estabelece aexistência de nêutrons no núcleo atômico.

(08) No modelo de Niels Bohr, os elétrons orbitam o nú-cleo atômico em órbitas com energias quantizadas,denominadas níveis de energia.

Dê a soma dos números dos itens corretos.(04) (F) Os nêutrons foram descobertos, em 1932, por Chadwick.Soma = 11 (01 + 02 + 08)

I 0 (u. F. Viçosa-MG) Um íon X é constituído por 56 prótons,82 nêutrons e 54 elétrons. O número atômico e o númerode massa do elemento de origem são, respectivamente:a) 56 e 136 c) 56 e 138b) 54 e 136 d) 54 e 138Como Z = P = 56 e A = P + n "" A = 56 + 82 = 138Alternativa c

(1) (Unisalle-RS) Os elementos ;:'2 e 11)123 representam doisátomos. Sobre eles, podemos afirmar:

I. O elemento X possui 6 prótons e 6 nêutrons no núcleo.11. O elemento Y possui 11 prótons e 12 nêutrons no

núcleo.111. O elemento X é o carbono e o elemento Y é o sódio.

Está(ão) correta(s):a) somente I.b) somente 11.c) somente 111.

I. (V) Z = P = I" = A = P + n = 12 = 6 + n = n = 611. (V)Z=p=11Y')=A=p+n=23=11+n=n=12

111. (V)Alternativa d

d) I, li e 111.e) Nenhuma delas.

+EIJéMG (C5/H17) (Enem-MEC) Os núcleos dos átomos SãO.co.nst!-

tuídos de prótons e nêutrons, sendo ambos os pnncrparsresponsáveis pela sua massa. Nota-se que, na maioria dosnúcleos, essas partículas não estão presentes na mesmaproporção.O gráfico mostra a quantidade de nêutrons (n) em fun-ção da quantidade de prótons (Z) para os núcleos está-veis conhecidos.

120

110

:s 100~<=s 90

""lic 80'""O

2 70'"E."z 60

50

40

30

20

10

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Número de prótons (Z)

Adaptado de KAPLAN, I. Física nuclear. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1978.

O antimônio é um elemento químico que possui 50·pró-tons (de acordo com o exercício proposto) e possui váriosisótopos - átomos que somente se diferem pelo númerode nêutrons. De acordo com o gráfico, os isótopos estáveisdo antimônio possuem:

a) entre 12 e 24 nêutrons a menos que o número de prótons.b) exatamente o mesmo número de prótons e nêutrons.c) entre °e 12 nêutrons a mais que o número de prótons.d) entre 12 e 24 nêutrons a mais que o número de prótons.e) entre °e 12 nêutrons a menos que o número de prótons.De acordo com o texto, o número atômico do antimônio é 50. Pelo gráfi-co, observa-se que os isótopos estáveis do antimônio possuem entre 12 e24 nêutrons a mais do que o número de prótons, portanto o número denêutrons poderá ser:• menor: 50 + 12 = 62• maior: 50 + 24 = 74Alternativa dObservação: O número de prótons do antimônio é 51 (ver tabela periódica).Para preservarmos a questão original, mantivemos o número 50.

o (C5/H17) Leia o texto a seguir.

A visualização, enquanto meio facilitador do entendimentoe da representação de fenômenos, vem sendo utilizada desde osurgimento da ciênciapor meio de gravuras, gráficos e ilustrações,e mais recentemente foi incrementada com o uso de recursoseletrônicos e digitais, como a televisão e o computador. Porém,mesmo com os avanços tanto dos modelos científicos quanto dosmeios que os representam, um fator é permanente e necessárioao processo de elaboração dos modelos: a modelagem mental.

MELEIRO, A.; GIORDAN, M. Hipermídia no ensino de modelos atômicos.Educação em química e multimídia. QUímica nova na escola.

Disponível em: http://gnesc.sbg.org.br (acesso em 22 dez 2012)

Para representar o modelo atômico de Rutherford, um alu-no pegou três moedas: duas de 50 centavos (7,8 gramas)e uma de 1 centavo (2,4 gramas). Identifique como essemodelo seria representado corretamente.a) Próton: moeda R$ 0,50; nêutron: moeda R$ 0,01; elé-

tron: moeda R$ 0,01.b) Próton: moeda R$0,01; nêutron: moeda R$0,50; elétron:

moeda R$ 0,50.c) Próton: moeda R$ 0,50; nêutron: m'oeda R$ 0,50; elé-

tron: moeda R$ 0,01.d) Próton: moeda R$0,50; nêutron: moeda R$0,01; elétron:

moeda R$ 0,50.e) Próton: moeda R$ 0,01; nêutron: moeda R$ 0,50; elé-

tron: moeda R$ 0,01.As moedas com maior massa, R$ 0,50, seriam representadas pelo próton epelo nêutron, pois estas partículas apresentam unidade de massa atômica 1 u

e a moeda de R$ 0,01 seria o elétron, pois sua massa atômica é _1_ u.1.840

Alternativa c

EXERCíCIOS COMPLEMENTARES

@ (UFPR) Considere as seguintes afirmativas sobre o modeloatômico de Rutherford:

I. O modelo atômico de Rutherford é também conhe-cido como modelo planetário do átomo.

11. No modelo atômico, considera-se que elétrons decargas negativas circundam em órbitas ao redor deum núcleo de carga positiva.

111.Segundo Rutherford, a eletrosfera, local onde se en-contram os elétrons, possui um diâmetro menor queo núcleo atômico.

IV. Na proposição do seu modelo atômico, Rutherford sebaseou num experimento em que uma lamínula deouro foi bombardeada por partículas alfa.

Assinale a alternativa correta.a) Somente a afirmativa I é verdadeira.b) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.c) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras.d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.e) As afirmativas I, li, III e IV são verdadeiras.

(g) (UFPA) No estudo do átomo, geralmente causa admiraçãoa descoberta de Rutherford e colaboradores a respeito dadimensão do núcleo atômico em relação ao tamanho dopróprio átomo.É comum, em textos de química, o uso de uma analo-gia em que um objeto redondo é colocado no centro docampo de futebol, do estádio do Maracanã, para ajudarna visualização de quão pequeno é o núcleo atômico. Natabela, encontram-se os diâmetros de alguns "objetos"redondos e o diâmetro interno aproximado do estádiodo Maracanã.

Diâmetros de objetos redondos

Estádio do Maracanã 200m

Considerando-se a razão de diãmetros núcleo/átomo, en-contrada na experiência de Rutherford, é correto afirmar:a) A analogia que usa a bola de pingue-pongue apresen-

ta a melhor aproximação para a razão de diâmetrosnúcleo/átomo.

b) A analogia que usa o grão de areia apresenta a melhoraproximação para a razão de diâmetros núcleo/átomo.

c) A analogia que usa a bola de futebol subestima a ra-zão de diâmetros núcleo/átomo em duas ordens demagnitude.

d) A analogia que usa a bola de pingue-pongue superesti-ma a razão de diâmetros núcleo/átomo em 10-4 ordensde magnitude.

e) Aanalogia que usa a bola de futebol apresenta a melhoraproximação para a razão de diâmetros núcleo/átomo.

)~ (UFPR) Durante os últimos 100 anos, a ciência contribuiu

muito para desvendar os segredos que envolvem o com-portamento da matéria. Parte dessa contribuição se deveà invenção da pilha voltaica por Alessandro Volta no iníciodo século XIX. Somente com a eletricidade disponível emgrande escala é que se pode passar do modelo de Dalton,1808, para os modelos mais modernos. Relacione os mo-delos atômicos (coluna I) com as informações da coluna 11.Coluna I Coluna 11(1) Modelo de Dalton ( ) Eletrosfera(2) Modelo de Thomson ( ) Emissão luminosa(3) Modelo de Rutherford-Bohr ( ) Descoberta do elétron

( ) Esfera indivisívelA sequência numérica que preenche a coluna II de cimapara baixo é:a) 1 - 3 - 2-1b) 2 - 2 -1 - 2c) 3 - 3 - 2-1

@ (UTF-PR) Segundo o modelo atômico de Ernest Rutherford(ou modelo atômico orbital). o átomo é formado em gran-de parte por espaços vazios, constituídos por partículaseletricamente carregadas de naturezas diferentes. A estanatureza elétrica convencionou-se denominar de cargapositiva e carga negativa. para o próton e para o elétronrespectiva mente.Rutherford também obteve dados experimentais que de-monstravam que:1) toda a massa do átomo estava concentrada no seu in-

terior, ou seja, no núcleo do átomo;2) a massa dos elétrons é aproximadamente 1.840 vezes

menor que a massa do próton.Com base no texto pode-se afirmar que, se fosse possívelacrescentar elétrons indefinidamente ao átomo de urânio(Z = 92 e A = 238 u), seriam necessários para aumentar em1% a massa atômica desse elemento, aproximadamente:a) 1.692 elétrons. d) 4.379 elétrons.b) 2.342 elétrons. e) 1.840 elétrons.c) 1.234 elétrons.

@ (UEA-AM) Leia o texto e responda à questão.

O elemento químico magnésio (número atômico 12) éindispensável à vida dos vegetais clorojilados, pois participada fotossíntese. O magnésio é, portanto, um dos responsáveispela exuberância de nossa floresta amazônica. Eleé tambémfundamental à vida de outros seres vivos, incluindo o serhumano. Um adulto requer a ingestão diária de cerca de300 mg desse elemento. Seu isótopo natural mais abundan-te é o de número de massa 24. O magnésio não existe nanatureza sob a forma metálica, mas sim como íons MgH

d) 1 - 2 - 3 - 3e) 3 -1 -1 - 2

O número de nêutrons presentes no núcleo do isótopo maisabundante do magnésio é:a) 2 b) 4 c) 8 d) 12 e) 24

1IT1I1IDIIDfS

o (U. F. Lavras-MG) Indique a alternativa que melhor descreveas características dos átomos: 55Mn, 56Fee 58Ni.a) São isótonos e possuem número atômico diferente.b) São isótopos, com número de massa diferente.c) São isótonos, com mesmo número atômico.d) São isótopos, com mesmo número de massa.(Dado: números atômicos: Mn = 25, Fe = 26, Ni = 28)Os átomos podem ser representados por:

::Mn se 58

26 Fe NI

• • •n = 30 n = 30 n = 30Portanto, são isótonos.Alternativa aeu (U. F.Viçosa-MG) O doreto de potássio (KCnestá presente emformulações de fertilizantes, sendo essencial para o desenvol-vimento das plantas. Assinale a alternativa em quea distribui-ção eletrônica em camadas do íon potássio está correta.a) 2, 8, 8, 1 d) 2, 8, 6, Ob) 2,8,7,2 e) 2,8,9, Oc) 2,8,8, OAdistribuição eletrônica do átomo de potássio (Z = 19) será:

15' 25' 2p' 35' 3p' ~K l M N

O íon potássio K' perderá um elétron da camada de valência, então:

1s' 25' 2p' 35' 3p'-----

U U U

K L M

2 8 8

Alternativa co (UFPB, adaptada) Os materiais metálicos são amplamenteusados na sociedade, por apresentarem propriedades comocondutibilidade térmica e elétrica, que são associadas às suasestruturas atômicas. A prata e o ouro são metais que apresentamelevada condutibilidade elétrica, no entanto, por causa de seualto custo, não são empregados na produção de cabos elétricos,sendo, nessecaso,o uso do cobre economicamente mais viável.Sabendo-se que a estrutura eletrônica do átomo de cobre é 1s2

2S22p6 3s23p6 4s' 3d10,julgue 01 ou F)as afirmativas a seguir.(F) O cátion Cu+ possui configuração eletrônica igual a

1522s22p6 3s23p6 4s2 3d9

(F) O cátion Cu+ possui configuração eletrônica igual a1S22S22p6 3s2 3p6 3d9

(v) O átomo de cobre possui um elétron na camada devalência.

(v) O terceiro nível de energia do átomo de cobre possui18 elétrons.

A retirada de elétrons ocorre nos subníveis mais externos, então:Cu" (átomo neutro) => 15' 25' Zp" 35' 3p' 4s' 3d"Cátion Cu- (perde 1 e) => 1s' 2s' 2p' 3s' 3p' 3d'"Cátion Cu" (perde 2 e) => 1s' 2s' 2p' 3s' 3p' 3d'

+ENEMG (C3/H12) Leia o texto a seguir.

Para o ser humano, existem 14 metais essenciais: cálcio,potássio, sódio, magnésio, ferro, zinco, cobre, estanho, vaná-dio, cromo, manganês, molibdênio, cobalto e níquel. Dessarelação, pode-se constatar que até alguns metais considera-dos tóxicos em concentrações elevadas, como zinco, cobre,cromo e níquel, são fundamentais ao metabolismo em baixas

concentrações. A presença de um metal em um corpo d'águapode afetar os seres que ali habitam de duas formas básicas:pode ser tóxico ao organismo ou pode ser bioacumulado. ten-do seu efeito potencializado ao longo da cadeia alimentar.

LIMA, V.F.; MERÇON, F. Metais pesados no ensino da química. Conceitoscientíficos em destaque. Química nova na escala. Disponível em:

http://qnesc.sbq.org.br (acesso em 26 dez. 2012)

Tendo os números atômicos: cálcio (20), potássio (19), sódio(11), magnésio (12), ferro (26), zinco (30), cobre (29), estanho(50), vanádio (23), cromo (24), manganês (25), molibdênio(42), cobalto (27) e níquel (28). Quais as distribuições ele-trônicas simplificadas, respectivamente, dos metais tóxicosao metabolismo em altas concentrações?a) [18Ar]4s2 3d'°; ['8Ar]4s' 3d'°; [,sAr]4S' 3d5; [,sAr]4s2 3ds

b) [,8Ar]4s2 3d'°; [,sAr]4s2 3d9; [,sAr]4s2 3d4; [lSAr] 452 3d6

c) ['8Ar]4s2; [,8Ar]4S'; [lONe] 3$1; [,0Ne]3s2d) [,8Ar]3d'° 4s2; [,aAr]3d'° 4s1; [,sAr] 3d6; [,sAr] 3d'°e) ['8Ar]3d'O; [, Ar] ?d10; [,8Ar]3dS; [,8Ar]3d8os metais consldera~os tOXICOSao metabolismo em altas concentraçõessão: zinco, cobre, cromo e níquel. Distribuição eletrônica simplificada:lOZn:[,.,Ar]4S' 3dlO:"Cu: [,;r]4s' 3d" (estado fundamental com subníveld totalmente preenchido)"Cr: ["Ar]4s' 3d5 (estado fundamental com subnível d semipreenchido)"Ni: [18Ar]4S'3d'Alternativa ao (O/H24) O físico inglês [ames Chadwick, em 1932, compro-vou a existência do nêutron por meio de uma experiênciacom colisão de partículas alfa em uma amostra de berflio,da qual apareceu um tipo de radiação que muitos cientis-tas acreditavam ser raios gama. Após a realização de várioscálculos e medida da massa da partícula, Chadwick concluiuque a radiação invisível era formada por nêutrons, já que,segundo Rutherford, estas tinham massa igual a do próton.Assim, as partículas que constituem um átomo são: prótons,nêutrons e elétrons. Quando um átomo apresenta o númerode prótons igual ao número de elétrons diz-se átomo neutro,ou apenas átomo, mas se o átomo receber ou doar elétronsserão chamados de íons, Englobando os átomos e os íons(cátions e ânions) pode-se caracterizá-Ios como espéciesquímicas. Dentre as espécies genérícas" A (6 elétrons), 0'5

(8 nêutrons), P- (10 elétrons), 12G, 16j (9 nêutrons), 21L + (12nêutrons), sM, 11Q, sR's, P' (13 nêutrons), X3+ (10 elétrons),quais deveriam apresentar o mesmo símbolo químico?a) L+ e T d) [2-, M, R e Tb) P-e)(3+ e) O,j,L+eTc) A, O ejÁtomos de um mesmo elemento apresentam o mesmo símbolo químico, ouseja, são isótopos e possuem a mesma quantidade de protons e, portanto,o mesmo número atômico (Z).Átomo A: prótons = elétrons, portanto Z = 6Átomo O: A = Z + n; 15 = Z + 8; Z = 7íon E' : Z = 8Átomo G: Z = 12ÁtomoJ: A = Z + n; 16 = Z + 9; Z = 7íon L" A = Z + n; 21 = Z + 12; Z = 9Átomo M: Z = 8Átomo Q; Z = 11Átomo R: Z = 8Átomo T: A = Z + n; 21 = Z + 13: Z = 8íon Xl<:Z = 13Apresentam mesmo Z as espécies P-, M, R e T.Alternativa d

EXERcí(IOS COMPLEMENTARES

~ (UEGO)Considere três átomos hipotéticos,X, Ye W, sabendo--se que:

I. X tem número atômico igual a 20, sendo isóbarode Ye isótono de W;

11. Ytem número atômico igual a 21, número de massaigual a 44, sendo isótopo de W

O elétron mais energético do elemento químico W irá ocu-par o subnível:a) 3db) 3pc) 4pd) 4s

~ (PUC-PR)Os átomos dos elem,e~tos genéricosX, Ye Z apre-sentam as seguintes caracterrsncas:

I. X 2+é isoeletrônico de Y.11. Ypossui número atômico igual a 28.

111. Y é isótopo de Z e isóbaro de X.IV. Zé isótono de X.V. X tem 30 nêutrons.

Sobre os elementos caracterizados, assinale a alterna-tiva correta.a) O número de massa de Z é 60.b) O subnível mais energético de X é 4s2.c) A distribuição eletrônica do íon Y 2+é: 1s2 2s2 2p6 W

3p6 4s2 3d6.

d) O número de nêutrons de Y é igual a 30.e) O átomo X apresenta número igual de prótons e

nêutrons.

(ó) (Feso-RJ) Um metal M apresenta 7 subníveis na configura-ção eletrônica de seu átomo. O subnível mais energéticotem 6 elétrons. O número atômico de M é igual a:a) 22 b) 23 c) 24 d) 25 e) 26

@ (Ielusc-SC) Os implantes dentários estão mais seguros noBrasil e já atendem às normas internacionais de qualida-de. O grande salto de qualidade aconteceu no processo deconfecção dos parafusos e pinos de titânio, que compõemas próteses. Feitas com ligas de titânio, essas próteses sâousadas para fixar coroas dentárias, aparelhos ortodônti-cos e dentaduras, nos ossos da mandíbula e do maxilar.Considerando que o número atômico do titânio é 22 e seunúmero de massa é 48, sua configuração eletrônica será:~ 1~2~2~3~3~4~4~b) 1S22S22p6 3523p6 4523d'0 4p6 5s24d'°~ 1~2~2~3~3~4~3~d) 1S2 2s2 2p6 352 3p6 45'e) W 2522p6 3s23p6 4s2 3d6

@ (UFES) A configuração eletrônica do átomo de ferro emordem crescente de energia é 152 2s2 2p6 3s2 3p6 452 3d6.

Na formação do íon Fe2+, o átomo neutro perde 2 elé-trons. A configuração eletrônica do íon formado é:a) 152252 2p6 3s2 3p6 3d6

~ 1~2~2~3~3~4~3dwc) 152 2s2 2p6 3s2 3p6 4s' 3d5

d) 1S2 2522p6 3s2 3p4 45' 3d6

e) 1S2 2s22p6 3s2 3p' 4s23d5