EJA E. Médio - Modalidade E.a.D Disciplina - Química. Aula I: O átomo. Professora: Márcia Elizabeth de Mattos Pintos
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- Talita Bacelar Castilho
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1 EJA E. Médio - Modalidade E.a.D Disciplina - Química Aula I: O átomo Professora: Márcia Elizabeth de Mattos Pintos marciaemp@hotmail.com Rio Grande, 31 de maio de 2014.
2 Apresentação Conteúdo Programático O átomo Elemento Químico Classificação Periódica Ligações Químicas Funções Inorgânicas Bibliografia Recomendada: USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química Volume Único. Editora Saraiva. 7 0 edição. São Paulo,
3 Matéria Possui massa e ocupa lugar no espaço físico (volume). Introdução Química Estuda a estrutura, propriedades e transformações da matéria. 3
4 Big Bang Há 15 bilhóes de anos tudo era um ponto que explodiu. T= 10 9 K Muitas partículas foram liberadas na explosão, mas com alta energia cinética. Expansão = Resfriamento Ocorreu diminuição da velocidade das partículas que começaram a se agrupar. i) agruparam-se prótons e nêutrons por forças fortes de curto alcance. Em cerca de 2h após o início do universo já havia 89% de H e 11% de He. i) Na continuação do resfriamento, forças mais fracas de longo alcance (origem eletrostática) levaram as partículas negativas a se agrupar em torno dos núcleos positivos formando os átomos. SHRIVER, D.F.; ATKINS, P.W. Química Inorgânica. 4 edição. Editora Bookman. Porto Alegre,
5 Gregos Constituição da matéria - Desenvolvimento da idéia do átomo Aristóteles (384 a.c. 322 a.c.) Ad infinitum Suponho que a materia pode ser infinitamente dividida. Leucipo (500 a.c.) Demócrito (460 a.c.) Esfera maciça Acreditavam que a matéria poderia ser dividida até chegar a uma partícula indivisível (unidade): Átomo A = não TOMOS = divisível REIS, Marta. Química Integral. Volume Único. Nova Edição. Editora FTD. São Paulo,
6 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 indivisível fundamental da matéria (átomo). Baseado em Demócrito, em 1804 Dalton propôs sua teoria sobre o átomo: unidade maciça e indivisível. Também postulou que não pode ser criado ou 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 USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química Volume Único. 7 0 edição. Editora Saraiva. São Paulo,
7 Final do sec. 19 Descobertas de erro no pensamento clássico 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 USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química Volume Único. 7 0 edição. Editora Saraiva. São Paulo,
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 (+). USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química Volume Único. 7 0 edição. Editora Saraiva. São Paulo,
9 Teoria de Rutherford- Bohr 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. K L Energia A partir dos estudos quânticos de Einstein e Planck, aprimorou o modelo planetário demonstrando os níveis de energia dos elétrons nos átomos (em 7 camadas da eletrosfera). USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química Volume Único. 7 0 edição. Editora Saraiva. São Paulo, Nível Camada N 0 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 9
10 Comprovação Atual da Existência do átomo Microscopia eletrônica de Varredura Ferramenta que permite a visualização de átomos Carbono grafite Arranjo dos átomos de carbono no grafite Figura 1: Área de varredura mostrando imagem 1 nm 2. Os círculos cheios indicam a posição de átomos de carbono na primeira camada do grafite. NEVES, B. R. A.; VILELA, J. M. C.; ANDRADE, M. S. Microscopia de varredura por sonda mecânica: uma introdução. Cerâmica 44 (1998). 10
11 Parte II Átomo: forma, constituição, estrutura 11
12 Unidade fundamenta estrutural da matéria. Constituição: Prótons, Nêutrons, elétrons Estrutura: núcleo, eletrosfera Átomo Prótons (p + ) Partícula positiva carga +1 Apresenta massa considerável Nêutrons (n 0 ) Partícula neutra - sem carga Carga: 0 Apresenta massa considerável Elétrons (e - ) Partícula negativa Carga -1 Massa insignificante (1/1840) Núcleo Eletrosfera USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química Volume Único. 7 0 edição. Editora Saraiva. São Paulo,
13 Núcleo do átomo 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 meio de reações nucleares com liberação de energia violenta (muito forte bombas nucleares.) 13
14 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 N 0 máximo e - 1 K 2 2 L 8 3 M 18 4 N 32 5 O 32 núcleo 6 P 18 7 Q 2 OU 8 14
15 Parte III Principais Características dos átomos 15
16 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 =0... H 0 Alumínio: 13 p + ; 13 e =0... Al 0 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 =+1... Na +1 Cloro: 17 p + ;18 e =-1... Cl -1 perda de 1 elétron : fica mais positivo ganho de 1 elétron : fica mais negativo 16
17 ÍONS Cátions e ânions 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 USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química Volume Único. 7 0 edição. Editora Saraiva. São Paulo,
18 Principais Características dos átomos Número Atômico(Z) Número de prótons no núcleo. Z = p + 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 USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química Volume Único. 7 0 edição. Editora Saraiva. São Paulo,
19 Parte IV Semelhanças Atômicas REIS, Marta. Química Integral. Volume Único. Nova Edição. Editora FTD. São Paulo, USBERCO, João; SALVADOR, Edgard. Química Volume Único. 7 0 edição. Editora Saraiva. São Paulo,
20 Semelhanças Atômicas ISOTOPOS = P (prótons) ISOBAROS = A (massa) ISOTONOS = N (nêutrons) ÍONS ISOELETRÔNICOS 20
21 ISOTOPOS 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. 21
22 Elemento Químico 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) 22
23 Exercício 1: Sejam os átomos neutros X 0, y 0, Z 0 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). 23
24 Tabela Periódica do Elementos 24
25 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. A= p + + n 0 Possuem =A Z 25
26 Exercício 2 - Isobaros Para os conjuntos de átomos abaixo, verifique se eles são Isobaros. 26
27 ISOTONOS = N (nêutrons) n 0 = número de nêutrons do átomo. Isótonos são um conjunto de átomos que apresentam o mesmo número de nêutrons. A Possuem diferente número atômico (Z) Possuem diferente número de massa (A) O número de massa é obtido subtraindo número de massa do número atômico. Exemplo: n 0 = A - Z Z = n 0 n 0 27
28 n 0 Exercício 3 - Isotonos Para os dois átomos abaixo, verifique se eles são Isotonos. 28
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