Atomística. 14 fev. Estrutura atômica (p,n,e), número de massa e massa atômica, átomos e íons, relação entre átomos

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1 Atomística 14 fev Estrutura atômica (p,n,e), número de massa e massa atômica, átomos e íons, relação entre átomos 01. Resumo 02. Exercícios para aula 03. Exercícios para casa 04. Questão contexto 05. Gabarito

2 RESUMO Estrutura atômica, número de massa e massa atômica, átomos, e íons, relação entre átomos Estrutura do átomo: núcleo denso, contendo toda a massa do átomo, tem tamanho de 10 a 100 mil vezes menor que o tamanho do átomo, constituído por prótons e nêutrons, e eletrosfera contendo os elétrons distribuídos em camadas de energia. A eletrosfera determina o tamanho (volume) do átomo. Átomo neutro (número de prótons = número de elétrons) Íon = espécie com carga (número de prótons é diferente do número de elétrons) Ânion (número de prótons (Z) é menor que número de elétrons(e)) átomo neutro ganha elétrons. Exemplo: F + 1e = F-. Cátion (Z > e): átomo neutro perde elétrons. Exemplo: Ca Ca2+ + 2e- Íon é formado em processos de ganho ou perda de elétrons (ionização) Massa atômica = é a soma da massa do próton, nêutron e elétron. Número de massa (A) = P + n ou A = Z + n. Exemplo: carbono (6 prótons e 6 nêutrons, A = 12) Como representar o átomo? Embaixo fica o número atômico (tanto faz esquerda ou direita) e em cima, número de massa (A), tanto faz esquerda ou direita também. Serve para átomo de um elemento conhecido ou genérico Espécie com mesmo número de prótons são classificados como isótopos. Iso significa igual e p, prótons. Exemplo: isótopos do hidrogênio com 1, 2 e 3 de número de massa: prótio, deutério e trítio. Espécies com mesmo número de nêutrons são isótonos. Espécies com o mesmo número de massa são isóbaros Espécies com mesmo número de elétrons = isoeletrônicos 113 EXERCÍCIOS PARA AULA! 1. O átomo é a menor partícula que identifica um elemento químico. Ele possui duas partes, a saber: uma delas é o núcleo, constituído por prótons e nêutrons, e a outra é a região externa a eletrosfera-, por onde circulam os elétrons. Alguns experimentos permitiram a descoberta das características das partículas constituintes do átomo. Em relação a essas características, indique a alternativa correta. a) prótons e elétrons possuem massas iguais e cargas elétricas de sinais opostos. b) entre as partículas atômicas, os elétrons têm maior massa e ocupam maior volume no átomo. c) entre as partículas atômicas, os prótons e os nêutrons têm maior massa e ocupam maior volume no átomo. d) entre as partículas atômicas, os prótons e os nêutrons têm mais massa, mas ocupam um volume muito pequeno em relação ao volume total do átomo.

3 2. Alguns estudantes de Química, avaliando seus conhecimentos relativos a conceitos básicos para o estudo do átomo, analisam as seguintes afirmativas: I. Átomos isótopos são aqueles que possuem mesmo número atômico e números de massa diferentes. II. O número atômico de um elemento corresponde à soma do número de prótons com o de nêutrons. III. O número de massa de um átomo, em particular, é a soma do número de prótons com o de elétrons. IV. Átomos isóbaros são aqueles que possuem números atômicos diferentes e mesmo número de massa. V. Átomos isótonos são aqueles que apresentam números atômicos diferentes, número de massas diferentes e mesmo número de nêutrons. Esses estudantes concluem, corretamente, que as afirmativas verdadeiras são as indicadas por: 3. a) I, III e V b) I, IV e V c) II e III d) II, III e V e) II e V O átomo constituído de 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons, possui número atômico e número de massa igual a: 114 a) 17 e 17 b) 17 e 18 c) 18 e 17 d) 17 e 35 e) 35 e Com relação às partículas subatômicas, prótons, nêutrons e elétrons, podemos afirmar que : a) todas têm carga negativa b) todas têm carga positiva c) todas estão localizadas no núcleo atômico d) todas estão localizadas na eletrosfera e) prótons e nêutrons estão localizados no núcleo

4 5. Os núcleos dos átomos são constituídos de prótons e nêutrons, sendo ambos os principais responsáveis Com relação às partículas subatômicas, prótons, nêutrons e elétrons, podemos afirmar que : a) todas têm carga negativa b) todas têm carga positiva c) todas estão localizadas no núcleo atômico d) todas estão localizadas na eletrosfera e) prótons e nêutrons estão localizados no núcleo pela sua massa. Nota-se que, na maioria dos núcleos, essas partículas não estão presentes na mesma proporção. O gráfico mostra a quantidade de nêutrons (N) em função da quantidade de prótons (Z) para os núcleos estáveis conhecidos. 115 O antimônio é um elemento químico que possui 50 prótons e possui vários isótopos átomos que só se diferem pelo número de nêutrons. De acordo com o gráfico, os isótopos estáveis do 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 0 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 0 e 12 nêutrons a menos que o número de prótons.

5 EXERCÍCIOS PARA CASA! 1. Em relação aos átomos dos elementos X e Y, sabe-se que: X4+ tem 40 elétrons X e Y são isóbaros Y tem número de massa 101 Então, o número de nêutrons do átomo X é: a) 44 b) 57 c) 61 d) 65 e) Dados os átomos de 92U238 e 83Bi210, o número total de partículas (prótons, elétrons e nêutrons) existentes na somatória será: ) A pesquisa e a produção de radioisótopos para fins pacíficos pode gerar melhora na qualidade de vida da população, constituindo-se também em atividade econômica rentável. No Brasil, a produção de radioisótopos constitui monopólio da União, conforme estabelecido na Constituição de 1988, e órgãos estatais produzem radioisótopos empregados tanto em diagnóstico como no tratamento de doenças, tornando o custo destas terapias acessíveis e disponíveis à população pelo serviço público de saúde Considere a seguinte sequ ência de processos nucleares que ocorrem no decaimento do radioisótopo natural E1. 238E192 E2+ 4α2 E2 E3 + 0β-1 E3 E4 + 0β-1 Em relação às espécies E1, E2, E3 e E4, é correto afirmar que a) E1, E3 e E4 são isótonos e E2, E3 e E4 são isóbaros. b) E2 e E4 são isótopos e E1, E3 são isótonos. c) E1 e E4 são isóbaros e E2, E3 e E4 são isótopos. d) E1 e E3 são isótopos e E2, E3 e E4 são isótonos. e) E1 e E4 são isótopos e E2, E3 e E4 são isóbaros.

6 5. Analise o quadro, em que se apresenta o número de prótons, de nêutrons e de elétrons de quatro espécies químicas: Considerando-se as quatro espécies apresentadas, é INCORRETO afirmar que: a) I é o cátion H+ b) II é o ânion F- c) III tem massa atômica de 23 u d) IV é um átomo neutro e) I é o ânion H- 6. O chumbo é um metal tóxico, pesado, macio, maleável e mau condutor de eletricidade. E usado na construção civil, em baterias de ácido, em munição, em proteção contra raios-x e forma parte de ligas metálicas para a produção de soldas, fusíveis, revestimentos de cabos elétricos, materiais antifricção, metais de tipografia, etc. No chumbo presente na natureza são encontrados átomos que têm em seu núcleo 82 prótons e 122 nêutrons (Pb 204), átomos com 82 prótons e 124 nêutrons (Pb 206), átomos com 82 prótons e 125 nêutrons (Pb 207) e átomos com 82 prótons e 126 nêutrons (Pb 208). 117 Quanto às características, os átomos de chumbo descritos são: a) alótropos. b) isômeros. c) isótonos. d) isótopos. e) isóbaros Lítio (do grego lithos pedra) Foi descoberto por Johan August Arfwedson em 1817, no desenvolvimento de um processo de análise do mineral de fórmula LiAl(Si2O6). Posteriormente, descobriu-se lítio em outros minerais. Em 1818, G. Gmelin percebeu que os sais de lítio quando queimavam produziam chama vermelho-brilhante. O elemento lítio aparece em algumas águas minerais e em minerais como a lepidolita, o espodumênio, a petalita e outros. O isótopo natural 6Li corresponde a 7,5% do total de lítio na natureza.

7 Na forma metálica, reage violentamente com a água, produzindo hidróxido de lítio, LiOH, liberando o gás hidrogênio, que é totalmente inflamável. O lítio é usado há mais de 140 anos na medicina como antidepressivo e antirreumático. O carbonato de lítio (Li2CO3) é o princípio ativo de remédios para controle da psicose maníacodepressiva (PMD). O tratamento com sais de lítio é denominado litioterapia. As pilhas de lítio recarregáveis são leves e oferecem alta densidade de carga. Utiliza-se a de lítio-iodo em marca-passos. Delmo Santiago Vaitsman et al. Para que servem os elementos químicos, Adaptado Em todos os compostos de lítio indicados no texto, esse elemento encontra-se sob a forma de: a) cátion monovalente. b) átomo neutro. c) ânion bivalente. d) ânion monovalente. e) cátion bivalente. QUESTÃO CONTEXTO! 118 Últimos mamutes foram extintos por falta de água, afirmam cientistas da Universidade do Alasca em Fairbanks e da Universidade Estadual da Pensilvânia (Estados Unidos). [...]Depois de analisar as datações de camadas de sedimentos em um lago da ilha de St. Paul, os cientistas concluíram que o mamute lanoso (Mammuthus primigenius) foi extinto no local há anos - com margem de erro de apenas 80 anos -, alguns milhares de anos depois do desaparecimento das últimas populações da mesma espécie remanescentes em terra firme. Uol notícias, agosto de 2016 Explique como os isótopos 14 e 12 do carbono podem ser usados para efeitos de datação.

8 GABARITO 01. Exercícios para aula! 1. d 2. b 3. d 4. e 5. d 02. Exercícios para casa! 1. b 2. Au + A Bi + Zu + Z Bi = e 4. e 5. d 6. d 7. a 8. d 03. Questão contexto Enquanto vivemos (ou os mamutes) e nos alimentamos, a razão entre as quantidades de carbono-14 e carbono-12 se mantém constante no nosso corpo. Essa razão começa a cair após a morte e a referida razão se modifica com o tempo de forma que conseguimos relacionar esta com o tempo aproximado do corpo em estudo. 119

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