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1. Aula I: O átomo
Prof. Dr. Lucas Portilho da Cunha
lucasportilhodacunha@gmail.com
QUÍMICA GERAL E BIOQUÍMICA

2. 2
O QUE A QUÍMICA ESTUDA?
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3. Introdução
3
Matéria
Possui massa e ocupa lugar no
espaço físico (volume).
Química
Estuda a estrutura, propriedades
e transformações da matéria.
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4. ALQUIMISTAS
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5. 4 ELEMENTOS
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6. Constituiçãoda matéria - Desenvolvimento da idéia do átomo
Gregos
Aristóteles
(384 a.c. – 322 a.c.)
Ad infinitum
Suponho que a
materia pode ser
infinitamente
dividida. Leucipo Demócrito
(500 a.C.) (460 a.c.)
Esferamaciça
Acreditavam que a matéria poderia ser dividida até
chegar a uma partícula indivisível (unidade):
Átomo
A = não
TOMOS= divisível
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7. Desenvolvimento das Teorias Modernas
John Dalton
No desenvolvimento das teorias Modernas
sobre a forma e constituição do átomo,
inicialmente foi retomada a idéia dos gregos
sobre a unidade indivisívelfundamental da
matéria (átomo).
• Baseado em Demócrito, em 1804 Dalton propôs sua teoria sobre o átomo:
unidade maciça e indivisível. Também postulou que nãopode ser criadoou
destruído,e, elementos são formados por um mesmo tipo de átomos.
• Embora não tenha comprovado sua teoria, pesquisas posteriores de Proust,
Avogrado, Botzman sobre os gases , a confirmaram em torno de 1800.
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8. Finaldo sec. 19
Descobertasdeerronopensamentoclássico
8
Experimentos realizados sugeriram que talvez o átomo não
fosse a partícula mais elementar, ou seja, ele era divisível, não
maciço e formado por partículas ainda menores.
Thomson
Realizou em 1897 experimento que
comprovou que o átomo é composto
por partículas eletricamente carregadas (+)
e (-):
Prótons e elétrons
Modelo “pudim de passas”
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9. THOMSON
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10. 8
Existência de um núcleo e elétrons
• Rutherford
Em 1911 comprovou a existência de um núcleo que
concentra a massa considerável do átomo,contendo
a carga positiva (prótons).
Propôs o modelo planetário do átomo.
Teoria eletrostática
Elétrons (-) em órbita em torno do núcleo,
atraídos pela sua carga positiva (+).
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11. Existência de um núcleo e elétrons
•
Rutherford
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12. Baseado no eletromagnetismo, Bohr corrigiu
em 1911 uma pequena falha na teoria de
Rutherford acerca do movimento dos elétrons:
seriam órbitas elípticas e não circulares.
Este modelo é aceito até hoje.
L
K Energia
Nível Camada N0 máximo e-
A partir dos estudos quânticos de Einstein e 1 K 2
Planck, aprimorou o modelo planetário 2
L 8
3 M 18
demonstrando os níveis de energia dos elétrons 4 N 32
nos átomos (em 7 camadas da eletrosfera). 5 O 32
6 P 18
7 Q 2 OU 8 9
Teoria de Rutherford- Bohr
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13. Teoria de SOMMERFIELD
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14. Átomo
Unidadefundamenta estruturaldamatéria.
Constituição: Prótons, Nêutrons, elétrons
Estrutura: núcleo, eletrosfera
Prótons (p+)
• Partícula positiva
• carga +1
• Apresenta massa considerável
Nêutrons(n0)
• Partícula neutra - sem carga
• Carga: 0
• Apresenta massa considerável
Elétrons (e-)
• Partícula negativa
• Carga -1
• Massa insignificante (1/1840)
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Núcleo
Eletrosfera
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15. • Contém os prótons e nêutrons, unidos
por forças muito fortes.
• Concentra a massa considerável do
átomo.
• Possui carga positiva devida aos prótons.
• Os nêutrons não têm carga.
• Quebra do núcleo: só é possível por
liberação de
meio de reações
energia
nucleares
violenta
com
(muito
forte – bombas nucleares.)
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Núcleo do átomo
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16. Elétrons nos átomos
• Localizam-se numa região em torno do núcleo (Eletrosfera) na qual
os elétrons são mantidos em órbitas por atração elétrica.
• Cada átomo pode possuir até 7 órbitas .
• Estas são chamadas de níveis de energia = camadas da eletrosfera.
Nível Camada N0 máximo
e-
1 K 2
2 L 8
3 M 18
4 N 32
5 O 32
6 P 18
7 Q 2 OU 8 14
núcleo
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17. Principais Características dos átomos
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18. Átomo- Sistema Eletricamente Neutro
No átomo o número de cargas positivas e negativas são
iguais de forma a se compensarem formando um sistema
eletricamente neutro “sem carga resultante”.
Número de p+= Número e-
Exemplo:
• Hidrogênio : 1 p+ ; 1 e- ................... +1-1=0................ H0
• Alumínio: 13 p+; 13 e- ..................+13-13=0............. Al0
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19. Átomo- Sistema Eletricamente
Neutro
19
Íons
• Sistema em que o balanço de cargas é diferente de zero.
• Possui carga resultante.
• O que varia é o número de elétrons. O número de prótons é fixo.
Exemplo:
Sódio: 11 p+ ;10 e- ..............+11-10=+1.................. Na+1
Cloro: 17 p+ ;18 e- ..............+17-18=-1................... Cl-1
perda de 1 elétron : fica mais positivo
ganhode 1 elétron : fica mais negativo
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20. ÍONS
Cátionse ânions
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Íons positivos – Cátions
• São átomos que perderam elétrons.
• Ficam mais positivos – deficiência de cargas negativas.
• O número de próton não se altera.
Exemplos:
•
•
Na+1
Fe+3
Íons negativos – Ânions
• São átomos que ganharam elétrons.
• Ficam mais negativos – excesso de cargas negativas
• O número de próton não se altera.
Exemplos:
•
•
Cl-1
O-2
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21. PrincipaisCaracterísticas dos
átomos
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• Número Atômico(Z)
Número de prótons no núcleo.
Z = p+ ( p = elétrons)
OBS. Se o átomo for neutro (não for íon)
Z = p+ = e -
• Número de Massa (A)
Número de prótons e nêutrons do núcleo somados.
A = p+ + n 0
Representação
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22. 22
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23. 23
Semelhanças Atômicas
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24. Semelhanças Atômicas
24
• ISOTOPOS = P (prótons)
• ISOBAROS = A (massa)
• ISOTONOS = N (nêutrons)
• ÍONS ISOELETRÔNICOS
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25. ISOTOPOS
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• Isótopos são um conjunto de átomos que apresentam o
mesmo número Atômico (Z), isto é: mesmo número de
próton.
• No átomo neutro: O número de prótons é igual ao número
de elétrons. Logo:
Z= p+ = e-
Z = identidade do átomo – número comparável ao RG (carteira
de identidade)
Z= grandeza que caracteriza cada elemento químico.
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26. Elemento Químico
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• É o conjunto de átomos que apresentam mesmo número
atômico (Z= P).
• Grupo de átomos isotopos.
Exemplo:
Mg (12 prótons, 12 elétrons, 12 nêutrons)
Mg (12 p, 12e, 13 n)
Mg (12 p, 12e, 14 n)
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27. Exercício 1:
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Sejam os átomos neutros X0, y0 , Z0
Sabe-se que X possui 11 p+ ; Y possui 11 e- ; Z possui 3 camadas
eletrônicas, e sua última camada tem 1 elétron (Dica: veja a
tabela contendo o número máximo de elétrons por camada
no slide 14).
a) Estes átomos X, Y, Z são isótopos? Explique.
b) Represente na resposta a notação para cada um do átomos.
c) Observando a tabela periódica, veja qual é este elemento
químico (Dica: procure pelo número atômico).
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28. Tabela Periódica do Elementos
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29. ISOBAROS
• ISOBAROS = A (massa)
• Isótopos são um conjunto de átomos que apresentam o
mesmo
• número de Massa (A).
• Possuem diferente número atômico (não são de mesmo
elemento
• químico).
• O número de massa é obtido somando os prótons e
nêutrons do núcleo de átomo.
29
A= p+ + n0
=A
• Possuem
≠ Z
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30. • Para os conjuntos de átomos abaixo, verifique se eles são
Isobaros.
Exercício 2 - Isobaros
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31. ISOTONOS = N (nêutrons)
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• Possuem diferente número de massa (A)
• O número de massa é obtido subtraindo número de massa do
número atômico.
n0 = A - Z
• Exemplo:
• n 0 = número de nêutrons do átomo.
• Isótonos são um conjunto de átomos que apresentam o mesmo
número de nêutrons.
• Possuem diferente número atômico (Z)
≠ A
≠ Z
= n0
n0
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32. • Para os dois átomos abaixo, verifique se eles
são Isotonos.
Exercício 3 - Isotonos
32
n0
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