Número atômico e número de massa dos átomos

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Maria das Neves Sequeira
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1 Aluno(a) Turma:_1ªS Professor(a) : Fabio Ferrarezi Disciplina: Química II CONCEITOS FUNDAMENTAIS RELATIVOS AOS ÁTOMOS Número atômico e número de massa dos átomos Por meio do modelo atômico de Rutherford, algumas características dos átomos passaram a relacionar as cargas elétricas com suas partículas constituintes; sendo que os prótons são positivos; os elétrons, negativos; e os nêutrons não apresentam carga. Com base nessas informações, foram definidos alguns conceitos diretamente relacionados a essas partículas, suas cargas e seus números, que servem para identificar os átomos, como o número de massa (A) e o número atômico (Z). A seguir, esses conceitos serão definidos: Observe que a quantidade de prótons, ou o número atômico, no átomo de sódio acima, é igual à quantidade de elétrons, quando o átomo está em seu estado neutro.

Então: Ou seja, o número de massa é a quantidade de partículas presentes no núcleo do átomo. Exemplo: O elemento sódio possui 11 prótons e 12 nêutrons, qual seu número de massa (A)?

número de massa igual a 56. Quantos nêutrons existem em seu núcleo?

2 Então: Ou seja, o número de massa é a quantidade de partículas presentes no núcleo do átomo. Exemplo: O elemento sódio possui 11 prótons e 12 nêutrons, qual seu número de massa (A)?. A = p + n A = A = 23 A partir dessa fórmula é possível também descobrir quantos nêutrons existem em determinado átomo, como no caso a seguir: Um átomo de ferro (Z= 26) possui número de massa igual a 56. Quantos nêutrons existem em seu núcleo? n = A Z n = n = 30 Na representação de um elemento químico, o número de massa (A) aparece na parte superior; e o número atômico vem na parte inferior, conforme mostrado a seguir: Z X A Exemplo: 11 Na 23. OBS : O número de massa (A) também pode ser representado no canto superior esquerdo. A X

3 Íons Para um átomo ser eletricamente neutro ele precisa ter a mesma quantidade de prótons e elétrons, mas como nem sempre isso ocorre, surge então os compostos denominados de íons. Íons são átomos que perderam ou ganharam elétrons em razão de reações, eles se classificam em ânions e cátions: Ânion: átomo que recebe elétrons e fica carregado negativamente. Exemplos: N -3, Cl -, F -1, O -2. Cátion: átomo que perde elétrons e adquire carga positiva. Exemplos: Al +3, Na +, Mg +2, Pb +4. Quando ocorrem ligações entre íons positivos e negativos denominamos de Ligações Iônicas. Um exemplo prático de ligação iônica é a que ocorre na formação de Cloreto de sódio, o nosso sal de cozinha cuja fórmula é NaCl, veja a reação: Na + + Cl - NaCl Só para relembrar: Ânions íons negativos; Cátions íons positivos. Vamos então resolver alguns problemas que envolvem íons e prótons: Primeiro é preciso destacar que ÂNIONS possuem número de elétrons maior que o número de prótons, e CÁTIONS o contrário: o número de elétrons é menor que o número de prótons. 15P 15 P -3 Átomo neutro recebe 3 elétrons Observe que o átomo de fósforo (P) possuía Z = 15 (número atômico), mas ele ganhou 3 elétrons e então passou a se apresentar como um Ânion.

4 12Mg 12 Mg 2+ Átomo neutro perde 2 elétrons O átomo de Magnésio (Mg) possuía Z = 12 (número atômico), como ele perdeu 2 elétrons passou a ser um cátion. A espécie química Mg 2+ é chamada cátion bivalente ou íon bivalente positivo. Outro exemplo deste tipo de nomenclatura é o F -, denominado de ânion monovalente ou íon monovalente negativo. Isótopos Os isótopos (isotopia) são átomos de um mesmo elemento químico os quais apresentam o mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A). Oxigênio 16 8O 16 n = 8 Oxigênio 17 8O 17 n = 9 Oxigênio 18 8O 18 n = 10 Isóbaros Os isóbaros (isobaria) são átomos de distintos elementos químicos os quais apresentam o mesmo número de massa (A) e diferentes números atômicos (Z). 18Ar 40 e 19K 40 Isótonos Os isótonos (isotonia) são átomos de elementos químicos distintos os quais apresentam diferentes números atômicos (Z), diferentes números de massa (A) e o mesmo número de nêutrons. 6C 14 e 8O 16 n=8 n = 8

5 Isoeletrônicos São átomos de elementos químicos diferentes que se apresentam com números de elétrons idênticos. Chamamos os átomos com essa característica de átomos Isoeletrônicos, ou seja, que possuem mesma quantidade de elétrons. Podem ser átomos neutros, cátions ou ânions. Vejamos alguns exemplos: Cátion de Magnésio 12Mg 2+ elétrons = 10 Cátion de Cálcio 20Ca 2+ elétrons = 18 Ânion de Flúor 9F -1 elétrons = 10 Ânion de Fósforo 15P -3 elétrons = 18 Podemos então concluir que os Isoeletrônicos são átomos neutros ou íons de diferentes elementos químicos que possuem mesmo número de elétrons. Na tabela abaixo podemos verificar as diferenças estudadas neste conteúdo: Semelhança Atômica Prótons (Z) massa (A) nêutrons (n) elétrons (e) ISÓTOPOS = ISÓBAROS = ISÓTONOS = ISOELETRÔNICOS =

6 Exercícios 1)Segundo a representação dos elementos químicos abaixo, o cálcio (Ca), o potássio (K) e o argônio (Ar) podemos classificá-los como isótopos, isótonos ou isóbaros? 20Ca 40, 19 K 40, 18 Ar 40 2) De acordo com a classificação dos elementos químicos (isótopos, isóbaros e isótonos), agrupe os átomos apresentados: 90A 232, 91 B 234, 90 C 233, 92 D 233, 93 E ) X é isótopo de Ca e isótono de K. Portanto, o seu número de massa é igual a: a) 41 b) 40 c) 39 d) 42 e) 20 4) Determine o número atômico e o número de massa dos átomos A e B, que são isóbaros e apresentam a seguinte representação: 10+x A 5x 11+xB 4x+8

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