Próton Nêutron Elétron

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1 Próton Nêutron Elétron

2 ARNOLD SOMMERFELD

3 MODELO ATÔMICO DE ARNOLD SOMMERFELD Ao pesquisar o átomo, Sommerfeld concluiu que os elétrons de um mesmo nível, ocupam órbitas de trajetórias diferentes (circulares e elípticas) a que denominou de subníveis, que podem ser de quatro tipos: s, p, d, f.

4 Fig. - Os modelos atômicos de Bohr e de Sommerfeld. Aquele propôs que os elétrons se movem em algumas órbitas circulares ao redor do núcleo. Este sugeriu que essas órbitas devem ser elípticas.

5 CONTRIBUIÇÃO DE BROGLIE Em 1923, Louis Broglie mostrou, através de uma equa ção matemática, que "qualquer corpo em movimento estaria as sociado a um fenômeno ondula tório".desta maneira o elétron apresenta a natureza de uma partícula-onda, obedecendo as sim, às leis dos fenômenos ondulatórios, como acontece com a luz e o som. ORBITAL S - ESFÉRICO. ORBITAL P - HALTERES.

6 Próton Nêutron Elétron Número de prótons: 54 2 Nome do elemento: BORO BERÍLIO HÉLIO Esta Os quantidade diferentes de tipos prótons de átomos recebe (elementos o nome químicos) de são identificados NÚMERO pela ATÔMICO quantidade de e é representado prótons (P) que pela possui letra Z Z = P

7 Observe os átomos abaixo e compare o total de prótons e elétrons de cada Próton Nêutron Elétron Como os átomos são sistemas eletricamente neutros, o número de prótons é igual ao número de elétrons

8 Próton Nêutron Elétron Compare o número atômico dos três átomos acima? São iguais Ao conjunto de átomos de MESMO NÚMERO ATÔMICO damos o nome de ELEMENTO QUÍMICO

9 PARTÍCULAS MASSA RELATIVA É a soma do PRÓTONS 1 número de prótons (Z ou P) e o número de nêutrons (N) NÊUTRONS ELÉTRONS do átomo 1 1/1836 Próton Nêutron Elétron A = Z + N P = 4 e N = 5 A = 4Z + N5 A = 9

10 01) São dados os átomos A, B e C: A: número atômico 20 e tem 21 nêutrons. B: número de massa 40 e 22 nêutrons. C: 20 prótons e 20 nêutrons. Pertencem ao mesmo elemento químico os átomos: a) A e B. b) A e C. c) B e C. d) A, B e C. e) A, B e C são de elementos diferentes. Átomos de mesmo elemento químico têm mesmo número de prótons A: Tem 20 prótons. B: tem Z = = 18 prótons C: Tem 20 prótons.

11 De acordo com a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada), ao representar um elemento químico, devem-se indicar, junto ao seu SÍMBOLO, seu número atômico (Z) e seu número de massa (A) Notação Geral A Z X ou Z X A 12 6 C Cl Fe

12 Nome do elemento: cloro A = 35 Nome do elemento: ferro A = Cl Z = 17 P = Fe Z = 26 P = 26 E = 17 E = 26 N = 18 N = 30

13 01) Os números atômicos e de massa dos átomos A e B são dados em função de x. 8x 5x + 12 A 3x + 4 4x 1 Sabendo-se que o número de massa de A é igual ao número de massa de B, podemos concluir que: a) A e B pertencem ao mesmo elemento químico. b) 8x B = possui 5x nêutrons. 8x 5x = 12 3x = 12 c) o número x = 12 atômico de A é 15. = 4 d) o número 3 de nêutrons é igual ao número de prótons para o átomo A e) o número de massa de B é 33. B 16 A 15 B N = = 16 N = = 17

14 02) As espécies químicas 3x 3x 2 A x + 5 2x 10 B Representam átomos com igual número de prótons. O número de nêutrons encontrado em A e B é, respectivamente: a) 25 e 23. b) 25 e 25. c) 5 e 15. d) 15 e 5. e) 23 e 25. 2x 10 = x + 5 2x x = x = A N = N = B N = N = 23

15 + Próton 0 Nêutron Elétron ÍON É a espécie química que tem o número de + + prótons + + diferente do número de elétrons Be O íon cátion íon ânion

16 Quando o átomo PERDE elétrons o íon terá CARGA POSITIVA e será chamado de CÁTION Fe 3+ O átomo de ferro PERDEU 3 ELÉTRONS para produzi-lo

17 Quando o átomo GANHA elétrons o íon terá CARGA NEGATIVA e será chamado de ÂNION 16 8 O 2 O átomo de oxigênio GANHOU 2 ELÉTRONS para produzi-lo

18 01) Os íons representados a seguir apresentam o mesmo(a): a) massa. b) raio atômico. c) carga nuclear. d) número de elétrons. e) energia de ionização Ca K 2+ + e o Ca tinha 20 elétrons e perdeu 2, ficando com 18 elétrons o K tinha 19 elétrons e perdeu 1, ficando com 18 elétrons

19 02) As afirmações referem-se ao número de partículas constituintes de espécies atômicas: 0 0 Dois átomos neutros com o mesmo número atômico têm o mesmo número de elétrons 1 1 Um ânion bivalente com 52 elétrons e número de massa 116 tem 64 nêutrons N = 116 A 50Z N = Um átomo neutro com 31 elétrons tem número atômico igual a 31 o número de elétrons, num átomo neutro, é igual ao número de prótons; então, um átomo com 31 elétrons terá número atômico Um átomo, neutro, ao perder três elétrons, mantém inalterado seu número atômico 4 4 Um cátionuma trivalente variação no com número 47de elétrons não ealtera 62 nêutrons o número atômico, tem número de que depende apenas do número de prótons massa igual a 112 A = = 112

20 03) (Covest 2002) Isótopos radiativos de iodo são utilizados no diagnóstico e tratamento de problemas da tireóide, e são, em geral, ministrados na forma de sais de iodeto. O número de prótons, nêutrons e elétrons no isótopo do iodeto I são, respectivamente: 53 a) 53, 78 e 52. b) 53, 78 e 54. c) 53, 131 e 53. d) 131, 53 e 131. e) 52, 78 e I P = 53 N = = 78 E = = 54

21 Comparando-se dois ou mais átomos, podemos observar algumas semelhanças entre eles A depender da semelhança, teremos para esta relação uma denominação especial

22 35 37 Cl Cl A = 35 Z = 17 N = 18 A = 37 Z = 17 N = 20 Átomos que possuem Estes mesmo átomos número possuem atômico o e diferentes mesmo números de atômico e diferentes números massa são de denominados nêutrons, conseqüentemente, de números ISÓTOPOS de massa diferentes

23 1 H H H 1 1 hidrogênio 1 monotério hidrogênio leve hidrogênio 2 deutério hidrogênio pesado hidrogênio 3 tritério trítio Somente os isótopos do hidrogênio possuem nomes especiais

24 Os demais isótopos são identificados pelo nome do elemento químico seguido do seu respectivo número de massa 12 6 C 13 6 C 14 6 C carbono 12 carbono 13 carbono 14

25 40 Ca 40 K A = 40 Z = 20 N = 20 A = 40 Z = 19 N = 21 Átomos que possuem mesmo número de massa e Estes diferentes átomos números possuem atômicos o mesmo são número denominados massa de e diferentes números atômicos ISÓBAROS

26 40 Ca 39 K A = 40 Z = 20 N = 20 A = 39 Z = 19 N = 20 Átomos que possuem mesmo número de nêutrons e diferentes números Estes átomos atômicos possuem e de massa o mesmo são denominados número nêutrons de e diferentes números atômicos e de massa ISÓTONOS

27 23 + Na O Ne E = 10 E = 10 E = 10 Possuem mesmo NÚMERO DE ELÉTRONS (E) ISOELETRÔNICOS são espécies químicas que possuem mesmo número de elétrons

28 01) Dados os átomos: I ) 80 Br 35 II ) Kr III ) 81 Br 35 IV ) Kr 0 0 I e II são isótopos. ( I ) ( II ) ( III ) ( IV ) 1 1 II e IV são isóbaros. A Br = 80 A Kr = 80 A Br = 81 A Kr = I e IV são isótonos. Z = 35 N = 45 Z = 36 N = 44 Z = 35 N = 46 Z = 36 N = II e IV são isótopos. 4 4 III e IV são isóbaros

29 02) (Vunesp) O elemento químico B possui 20 nêutrons, é isótopo do elemento químico A, que possui 18 prótons, e isóbaro do elemento químico C, que tem 16 nêutrons. Com base nessas informações, pode-se afirmar que os elementos A, B e C apresentam, respectivamente, números atômicos iguais a: a) 16, 16 e 20. b) 16, 18 e 20. c) 16, 20 e 21. d) 18, 16 e 22. e) 18, 18 e A B N = 20 A = Z + N A = A = C N = 16 Z = A N Z = Z = 22

30 03) Conhecem-se os seguintes dados referentes aos átomos A, B e C: B tem número atômico 15 e número de massa 30, sendo isótopo de C. A tem número atômico 14 e é isóbaro de B. A e C são isótonos entre si. Qual o número de massa de C? isóbaros isótonos isótopos A B C N = A Z N = N = 16 N = 16 A = Z + N A = A = 31

31 04) Sabendo que os elementos x + 5 M 5x + 4 e x + 4 Q 6x + 2 são isóbaros, podemos concluir que seus números atômicos são, respectivamente: a) 7 e 6. b) 14 e 6. c) 14 e 7. d) 2 e 2. e) 28 e 14. isóbaros 5x + 4 6x + 2 M x + 5 x M 7 6 Q Q 6x + 2 = 5x + 4 6x 5x = 4 2 x = 2

32 Em torno do núcleo do átomo temos uma região denominada de ELETROSFERA A eletrosfera é dividida em 7 partes chamada CAMADAS ELETRÔNICAS ou NÍVEIS DE ENERGIA

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35 Do núcleo para fora estas camadas são representadas pelas letras K, L, M, N, O, P e Q número máximo de elétrons, por camada K L M N O P Q K = 2 L = 8 M = 18 N = 32 O = 32 P = 18 Q = 8

36 Os elétrons de um átomo são colocados, inicialmente, nas camadas mais próximas do núcleo Na Br K = 2 L = 8 M = 1 Falta(m) : 91 elétrons K = 2 L = 8 M = 18 N = 7 Falta(m) : elétrons

37 Verifica-se que a última camada de um átomo não pode ter mais de 8 elétrons Quando isto ocorrer, devemos colocar na mesma camada, 8 ou 18 elétrons (aquele que for imediatamente inferior ao valor cancelado) e, o restante vai para a camada seguinte Ca K = 2 L = 8 M = 810 N = 2

38 I K = 2 L = 8 M = 18 N = O = 7

39 01)Um átomo tem número de massa 31 e 16 nêutrons. Qual o número de elétrons no seu nível mais externo? a) 2. b) 4. c) 5. d) 3. e) 8. A = 31 N = 16 Z = A N Z = Z = 15 K = 2 L = 8 M = 5

40 02) Um átomo A possui 15 nêutrons e distribuição eletrônica K = 2, L = 8, M = 4 Um outro átomo B, isóbaro de A, possui 14 nêutrons. Qual a sua distribuição eletrônica? isóbaros A N = 15 K = 2, L = 8, M = 4 Z = 14 A = Z + N A = A = 29 B N = 14 A = 29 Z = A N Z = Z = 15 K = 2, L = 8, M = 5

41 Pesquisando o átomo, Sommerfeld chegou à conclusão que os elétrons de um mesmo nível não estão igualmente distanciados do núcleo porque as trajetórias, além de circulares, como propunha Bohr, também podem ser elípticas Esses subgrupos de elétrons estão em regiões chamadas de subníveis e podem ser de até 4 tipos s p d f

42 subnível s, que contém até 2 elétrons subnível p, que contém até 6 elétrons subnível d, que contém até 10 elétrons subnível f, que contém até 14 elétrons Os subníveis em cada nível são: K 1s L 2s 2p M 3s 3p 3d N 4s 4p 4d 4f O 5s 5p 5d 5f P 6s 6p 6d Q 7s 7p

43 Estudos sobre as energias dos subníveis, mostram que: s < p < d < f Os elétrons de um mesmo subnível possuem a mesma energia. Os elétrons de um átomo se distribuem em ordem crescente de energia dos subníveis. O cientista LINUS PAULING criou uma representação gráfica para mostrar a ordem CRESCENTE de energia dos subníveis. Esta representação ficou conhecida como DIAGRAMA DE LINUS PAULING O número máximo de elétrons, em cada subnível, é: # subnível s : 2 elétrons. # subnível p : 6 elétrons. # subnível d : 10 elétrons. # subnível f : 14 elétrons.

44 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p

45 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p O átomo de FERRO possui número atômico 26, sua distribuição eletrônica, nos subníveis será... 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 ordem crescente de energia 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 ordem geométrica ou distância s 2 p 6 d 10 f 14 3d 6 4s 2 subnível de maior energia subnível mais externo K = 2 L = 8 M = 14 N = 2 distribuição nos níveis

46 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 01) Coloque em ordem crescente de de energia os subníveis eletrônicos: 4d, 4f, 5p e 6s. a) 4d < 4f < 5p < 6s. b) 4f < 4d < 5p < 6s. c) 4d < 5p < 6s < 4f. d) 5p < 6s < 4f < 4d. e) 6s < 5p < 4d < 4f. 7s 7p Pág. 15 Ex. 8

47 Os átomos 3x 5 Q e 6x R são isótopos. O átomo 6x R tem 44 nêutrons. Qual a distribuição eletrônica do átomo do elemento Q, no estado fundamental, em níveis e subníveis de energia? 6x = 3x x 3x = 39 1s 2s 2p 34 Q 3x = 39 x = 13 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 4 K = 2 L = 8 M = 18 N = 6 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p

48 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 02) O número de elétrons no subnível 4p do átomo de manganês (Z = 25) é igual a: a) 2. b) 5. c) 1. d) 4. e) zero. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 6s 6p 6d 7s 7p

49 03) O átomo 3x + 2 A 7x tem 38 nêutrons. O número de elétrons existente na camada de valência desse átomo é: a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 3x + 2 A 7x N = 38 A = Z + N 7x = 3x x 3x = 40 4x = x = 4 x = A 70 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 2 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s 7p