Este documento discute a estrutura atômica da matéria. Resume que a matéria é formada por átomos, que por sua vez são constituídos de prótons, nêutrons e elétrons. Os átomos podem ser caracterizados por seus números atômicos, de massa e quânticos, que determinam a distribuição eletrônica nos níveis de energia.

1. MATÉRIA & ENERGIA
O que é matéria?
ENERGIA MATÉRIA
Matéria é energia condensada
(E = mc2)

2. CONVENÇÕES:
• Tudo que ocupa lugar no
espaço e possui massa.
MATÉRIA
• Tudo que não ocupa lugar
no espaço, não possui
massa e é capaz de realizar
trabalho.
ENERGIA

3. CONVENÇÕES:
• É uma porção da matéria.
CORPO
• É uma porção da matéria
transformada em em algo útil.
OBJETO

4. ESTRUTURA DA MATÉRIA
 MISTURAS
 SUBSTÂNCIAS
 ELEMENTO QUÍMICO
 ÁTOMO

5. Modelos Atômicos
400 a.C.-Leucipo 1803 - Dalton 1903 - Thomson
Demócrito
1911/1913 1916 - Sommerfeld 1923 - Planck
Rutherford - Bohr Heizenberg

6. Teoria Atômica - Dalton
 A matéria é formada por partículas
indivisíveis chamadas ÁTOMOS.
• LEI DE LAVOISIER: Lei da conservação das massas.
• LEI DE PROUST: Lei das proporções constantes.
• LEI DE DALTON: Lei das proporções múltiplas.

7. LEI DE LAVOISIER
Lei da Conservação das Massas
C + O2 → CO2
+
 Partículas iniciais e finais são as
mesmas → massa iguais.

8. LEI DE PROUST
Lei das Proporções Constantes
C + O2 → CO2
+
2C + 2O2 → 2CO2
+
 Duplicando a quantidade de
átomos todas as massas dobrarão.

9. LEI DE DALTON
Lei das Proporções Múltiplas
C + O2 → CO2
+
2C + O2 → 2CO
+
 Mudando a reação, se a massa de um
participante permanecer constante, a massa do
outro varia segundo valores múltiplos.

10. Estrutura Atômica
Rutherford
 O ÁTOMO é um sistema oco
análogo ao Modelo Planetário.
• O núcleo contém prótons e neutrons.
• Em torno do núcleo giram os elétrons .

11. Características das
partículas subatômicas:
Partícula Carga Massa
Próton +1 1
Elétron -1 1/1840
Nêutron 0 1
• O átomo é eletricamente neutro → (p = e-).
• A massa do átomo está concentrada no núcleo.
• O núcleo é cerca de 10000 X menor que o átomo.

12. Notação Química do Átomo:
• Número Atômico (Z):
n° prótons (p)
• Número de Massa (A):
A = p + n (neutrons)
X
N° de massa
A
N° atômico z Símbolo do elemento

13. Íons:
• Definição: é o átomo que
perdeu ou ganhou elétrons.
• Classificação:
Cátion (+): átomo que perdeu elétrons.
Ex. átomo: 11Na23 → cátion Na+1 + e-
Ânion (-): átomo que ganhou elétrons.
Ex. átomo: 17Cl35 + e- → ânion Cl-1

14. Exercícios de fixação:
1. Dê o número de Prótons, elétrons e nêutrons das
espécies a seguir:
ESPÉCIES p e- n
26 Fe56
26 Fe56 (+2)
15 P31 (-3)
2. (UCSal) O que decide se dois átomos quaisquer
são de um mesmo elemento químico ou de
elementos químicos diferentes é o número de:
b) prótons b) nêutrons c) elétrons
d) carga. e) oxidação.

15. Exercícios de fixação:
3. O elemento de número atômico 16 é constituído de
vários nuclídeos, sendo que o mais abundante é o
32. Quantos prótons e nêutrons, respectivamente,
possui esse nuclídeo?
a) 8 e 8.
b) 8 e 16.
c) 16 e 8.
d) 16 e 16
e) 24 e 8
Nota: núclideo é o nome dado ao núcleo.

16. ISÓTOPOS:
São átomos com o mesmo número de
PRÓTONS.
Exemplos:
6 C12 e 6 C14 8 O15 e 8O16
1 H1 1 H2 1H3
Hidrogênio Deutério Trítio
99,98% 0,02% 10-7 %

17. ISÓBAROS:
 São átomos com o mesmo número de MASSA
Exemplos:
18Ar40 e 20Ca40 21Sc42 e 22Ti42
ISÓTONOS:
 São átomos com o mesmo número de NÊUTRONS
Exemplos:
15P31 e 16S32 18Kr38 e 20Ca40

18. RESUMO:
Isótopos = Z (= p), ≠A e ≠ n
ÁTOMO Isóbaros ≠ Z (≠p), = A e ≠ n
Isótonos ≠ Z (≠p), ≠ A e = n
Obs. Existem ainda as chamadas espécies isoeletrônicas,
que possuem o mesmo número de elétrons.
Exemplo: 11 Na23(+1) 8 O16(-2) e 9 F19(-1)

19. Exercícios de fixação:
1. Dados os átomos:
40 A80 B82
40 42 C80 D83
41
a) Quais são os isótopos?
b) Quais são os isóbaros?
c) Quais são os isótonos?
2. Tem-se três átomos genéricos A, B e C. De acordo com as
instruções:
A é isótopo de B / B é isóbaro de C / A é isótono de C
Calcule o n° de massa do átomo A, sabendo - se que o n°
atômico de A é 21, o n° de massa de B é 45 e o número
atômico de C é 22.

20. Exercícios de fixação:
3. Tem - se dois átomos genéricos e isótopos A e B, com as
seguintes características:
Átomo N° Atômico N° de Massa
A 3x - 6 5X
B 2x + 4 5x - 1
Determine a soma total do número de nêutros dos dois
átomos. (nA + nB)

21. Estrutura Atômica Atual
 Bohr complementou o modelo atômico de Rutheford
implementando a idéia de níveis ou camadas eletrônicas.
Postulados:
1°) Os elétrons descrevem órbitas circulares em torno do
núcleo atômico, sem absorverem ou emitirem energia.
2°) O elétron absorve uma quantidade definida de energia
quando salta de um nível energético para outro mais externo,
ao retornarem aos níveis originais, devolvem essa energia na
forma de ondas eletromagnéticas.
+
) ) ) ) )
-
-

22. Números Quânticos
 Números Quânticos - Definem a energia
e a posição mais provável de um elétron
na eletrosfera. São eles:
2. Número quântico Principal.
3. Número Quântico Secundário.
4. Número Quântico Magnético.
5. Número Quântico Spin.

23. Número Quântico Principal (n)
 Define o nível de energia ou camada:
) ) ) ) ) ) )
K L M N O P Q
n= 1 2 3 4 5 6 7

24. Número Quântico Principal (n)
 Número máximo de elétrons por camada:
n° max. e- = 2n2 .
Camada K L M N O P Q
n 1 2 3 4 5 6 7
n° max. e- 2 8 18 32 32 18 2
Obs. A expressão n° e- = 2n2, na prática
só é válida até a quarta camada.

25. Número Quântico Secundário (l)
 Define o subnível de energia: l = n –1,
apenas quatro foram observados:
Subnível s p d f
l 0 1 2 3
n° max. e- 2 6 10 14
Obs. O Número máximo de elétrons por
subnível é dado por: n° max. e- = 2(2 l +1)

26. Número Quântico Magnético (m)
 Define a orientação espacial, região mais
provável de se encontrar um elétron (orbital),
m varia de – l a + l.
0 s = 1 orbital
-1 0 +1 p = 3 orbitais
-2 -1 0 +1 +2 d = 5 orbitais
-3 -2 -1 0 +1 +2 +3 f = 7 orbitais

27. Número Quântico Spin (s)
 Define o sentido da rotação do elétron
sentido horário s = - ½ anti-horário s = + ½
Horário Anti-horário

28. Distribuição Eletrônica
Linus Pauling
 Regras e pricípios gerais para distribuição dos
elétrons no átomo:
 Energia total do elétron: E = n + l.
 O elétron tende a ocupar as posições de menor
energia.
3. Princípio da Exclusão de Pauling – o átomo não
pode conter elétrons com números quânticos iguais.
4. Regra de Hund – em um subnível os orbitais são
preenchidos parcialmente com elétrons do mesmo
spin depois completados com elétrons de spins
contrários.

29. Diagrama de Linus Pauling
Níveis s p d f e-
K 1 2
1s
L 2 2s 2p 8
M 3 3s 3p 3d 18
N 4 4s 4p 4d 4f 32
O 5 5s 5p 5d 5f 32
6s 6p 6d
P 6 18
7s
Q 7 2
2 6 10 14
Max. de e-

30. Exercícios de fixação:
1. Indique os quatro números quânticos para os
elétrons:
a) ↓ b) ↑
(camada L) (4° nível)
c) ↓
(nível 6)
2. Qual o número de subníveis e o número de orbitais,
respectivamente, presentes no 3° nível?
a) 1 e 3 b) 3 e 3 c) 3 e 9
d) 9 e 9 e) 9 e 18

31. Exercícios de fixação:
3. Indique qual dos conjuntos de números quânticos abaixo
citados é impossível:
a) 2, 0, 0, -1/2
b) 3, 2, +1, +1/2
c) 3, 0, +1, -1/2
d) 4, 1, 0, -1/2
e) 3, 2, -2, -1/2
Exercícios página 38 e 39 vide módulo.

32. Exercícios de fixação:
1. Assinale a opção que contraria a regra de Hund:
a) ↑ b) ↑↓ c) ↑↓ ↑ ↑
d) ↑↓ ↑↓ ↑ e) ↑↓ ↑
2. Qual o número atômico do elemento cujo elétron de
diferenciação do seu átomo neutro apresenta o
seguinte conjunto de números quânticos:
(n = 2, l = 1, m = 0, s = + 1/2)
c) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 9
Obs. Considere como spin negativo o 1° elétron que
entra no orbital.

33. Exercícios de fixação:
3. Para o elemento cuja configuração eletrônica de nível de
valência é 3s2 3p5, pode-se afirmar:
(01) Seu número atômico é 7.
(02) Existem 5 elétrons desemparelhados em sua estrutura.
(04) No 3° nível encontramos apenas um orbital incompleto.
(08) No 3° nível existem 3 elétrons p com número quântico
de spin iguais.
(16) Sua configuração eletrônica poderia ser representada
como 1s2 2s2 3s2 3px2 3py2 3pz1.
(32) O elétron de diferenciação localiza-se no subnível 3pz.