profa. graÇa porto

Profa. GRAÇA PORTO

IDENTIFICANDO O ÁTOMO

Os diferentes tipos de átomos (elementos químicos) são identificados pela

quantidade de prótons (P) que possui

Esta quantidade de prótons recebe o nome de NÚMERO ATÔMICO e é

representado pela letra “ Z “

Verifica-se que em um átomo o n.º de prótons é igual ao n.º de elétrons (E),

isto faz com que esta partícula seja um sistema eletricamente neutro

4 prótons

5 nêutrons

4 elétrons

5 prótons

6 nêutrons

5 elétrons

BERÍLIO BORO

Z = 4 Z = 5

Z = P

P = E

NÚMERO DE MASSA (A)

Outra grandeza muito importante nos átomos é o seu número de

massa (A), que corresponde à soma do número de prótons (Z ou P)

com o n.º de nêutrons (N)

Com esta mesma expressão poderemos, também calcular o

n.º atômico e o n.º de nêutrons do átomo

5 prótons

6 nêutrons

5 elétrons

A = 5 + 6

A = 11

A = Z + N

Z = A – N e N = A – Z

01)(Covest-2003) Isótopos radiativos são empregados

no diagnóstico e tratamento de inúmeras doenças.

Qual é a principal propriedade que caracteriza um

elemento químico?

a) número de massa

b) número de prótons

c) número de nêutrons

d) energia de ionização

e) diferença entre o número de prótons e de nêutrons

02) Um átomo que é constituído por 17 prótons, 18

nêutrons e 17 elétrons tem, respectivamente,

número atômico e número de massa iguais a:

a) 17 e 17.

b) 17 e 18.

c) 18 e 17.

d) 17 e 35.

e) 35 e 17.

PZ

A

P = 17

N = 18

E = 17

=

Z= N+

17

17 18

A

e

=

35

35

17

03) Um átomo de certo elemento químico tem número de

massa igual a 144 e número atômico 70. Podemos afirmar que o número de nêutrons que no seu núcleo encontraremos é:

a) 70.

b) 74.

c) 144.

d) 210.

e) 284.

144A N= A= Z–

74Z = 70 N =

144 70

É o conjunto de átomos que possuem o mesmo

número atômico

Os elementos químicos são representados por

SÍMBOLOS,

que podem ser constituído por uma ou duas letras

hidrogênio

Quando o símbolo do elemento

é constituído por uma única letra,

esta deve ser maiúscula

carbono oxigênio nitrogênio

H C O N

fósforo enxofre potássio flúor

P S K F

Se for constituída por duas letras,

a primeira é maiúscula e a

segunda minúscula

hélio cálcio sódio níquel

He Ca Na Ni

polônio mercúrio prata ferro

Po Hg AgFe

É comum usarmos uma notação geral para representar um elemento químico

Nesta notação encontraremos, além do símbolo, o número atômico (Z)

e o número de massa (A)

A: número de massa

Z: número atômico

E: símbolo do elemento químico

nome: cloroA = 35Z = 17P = 17E = 17N = 18

nome:A = 208Z = 82P = 82E = 82N = 126

nome:A = 56Z = 26P = 26E = 26N = 30

nome:A = 235Z = 92P = 92E = 92N = 143

chumbo

ferro

urânio

01) (UNESP) Os nomes latinos dos elementos chumbo, prata e antimônio dão origem aos símbolos químicos desses elementos. Estes símbolos são respectivamente:

a) P, Ar, Sr.

b) Pb, Ag, Sb.

c) Po, S, Bi.

d) Pm, At, Sn.

e) Pu, Hg, Si.

02) Os números atômicos e de massa dos átomos A e B são dados em função de “x”.

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.

A B8x 5x + 12

3x + 4 4x – 1

5x + 128x =

4

=

3

–

3x =

12

x =

5x8x

1212

=

A32

16B

32

15

b) B possui 16 nêutrons.

N = 15–32

N = 17

c) o número atômico de A é 15.

d) o número de nêutrons é igual ao número de prótons para o átomo A.

N = 16–32

N = 16

e) o número de massa de B é 33.

Um átomo pode

PERDER ou GANHAR ELÉTRONS

para se tornar estável

(detalhes em ligações químicas),

nestes casos, será obtida uma estrutura

com carga elétrica chamada ÍON

Quando o átomo

PERDE elétrons o íon terá

CARGA POSITIVA

e será chamado de

CÁTION

O átomo de ferro

PERDEU 3 ELÉTRONS

para produzi-lo Fe

56

26

3+

Quando o átomo

GANHA elétrons o íon terá

CARGA NEGATIVA

e será chamado de

ÂNION

O átomo de oxigênio

GANHOU 2 ELÉTRONS

para produzi-lo O

16

8

2 –

01) Os íon representados a seguir apresentam o mesmo(a):

a) massa.

b) raio atômico.

c) carga nuclear.

d) número de elétrons.

e) energia de ionização.

o Ca tinha 20 elétrons e perdeu 2, ficando com 18 elétrons

o K tinha 19 elétrons e perdeu 1, ficando com 18 elétrons

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

116 50A= – ZN 66=N2 2 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 31 3 3 Um átomo, neutro, ao perder três elétrons,

mantém inalterado seu número atômico uma variação no número de elétrons não altera o número atômico,

que depende apenas do número de prótons4 4 Um cátion trivalente com 47 elétrons e 62 nêutrons tem número de massa igual a 112

A = 50 + 62 = 112

Comparando-se dois ou mais átomos,

podemos observar

algumas semelhanças entre eles

A depender da semelhança, teremos

para esta relação

uma denominação especial

Cl35

17 Cl37

17

Z = 17

A = 35

N = 18

Z = 17

A = 37

N = 20

Estes átomos possuem o

mesmo número atômico

e diferentes números de nêutrons,

conseqüentemente, números de massa

diferentes

Átomos que possuem mesmo número atômico

e diferentes números de

massa são denominados de

ISÓTOPOS

H1

1 H2

1 H3

1

hidrogênio 1

monotério

hidrogênio leve

hidrogênio 2

deutério

hidrogênio pesado

hidrogênio 3

tritério

trítio

Somente os isótopos do hidrogênio possuem

nomes especiais

Os demais isótopos são identificados pelo

nome do elemento químico seguido do seu

respectivo número de massa

C12

6 C13

6 C14

6

carbono 12 carbono 13 carbono 14

Ca40

20 K40

19

Z = 20

A = 40

N = 20

Z = 19

A = 40

N = 21

Estes átomos possuem o

mesmo número de massa

e diferentes números atômicos

Átomos que possuem mesmo número de

massa e diferentes números atômicos

são denominados de

ISÓBAROS

Ca40

20 K39

19

Z = 20

A = 40

N = 20

Z = 19

A = 39

N = 20

Estes átomos possuem o

mesmo número de nêutrons

e diferentes números atômicos e de

massa

Átomos que possuem mesmo número de nêutrons

e diferentes números atômicos e de massa

são denominados de

ISÓTONOS

01) Dados os átomos:

Br80

35I ) Kr

80

36II ) Br

81

35III ) Kr

81

36IV )

0 0 I e II são isótopos.

A

Z = 35

N = 45

=

Br

80 A

Z = 36

N = 44

=

Kr

80

( I ) ( II )

1 1 II e IV são isóbaros. A

Z = 36

N = 45

=

Kr

81

( IV )

2 2 I e IV são isótonos.

3 3 II e IV são isótopos.

4 4 III e IV são isóbaros

A

Z = 35

N = 46

=

Br

81

( III )

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 22.

B

N = 20

A18 18

A = 18 + 20

A = 38

38C

38

N = 16

Z = 38 - 16

Z = 22

A = Z + N Z = A - N

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

Do núcleo para fora estas camadas são

representadas pelas letras

K, L, M, N, O, P e Q

L M N O P QK

número máximo de

elétrons, por camada

K = 2L = 8

M = 18

N = 32

O = 32

P = 18

Q = 8

Os elétrons de um átomo são colocados,

inicialmente, nas camadas mais próximas do núcleo

Na23

11K = 2 L = 8 M = 1

Br80

35 K = 2 L = 8 M = 18 N = 7

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 na camada seguinte

Ca40

20K = 2 L = 8 M = 10M = 8 N = 2

I120

53

K = 2 L = 8 M = 18 O = 7N = 25N = 18

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.

Z = A – N

N = 16

A = 31

Z = 31 – 16

Z = 15

K = 2 L = 8 M = 5

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

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

L

M

N

O

P

Q

1s

2s

3s

4s

5s

6s

7s

2p

3p

4p

5p

6p

7p

3d

4d

5d

6d

4f

5f

Cada subnível possui um conteúdo energético,

cuja ordem crescente é dada, na prática pelo

diagrama de Linus Pauling

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7p7s

O átomo de cálcio possui número

atômico 20, sua distribuição eletrônica,

nos subníveis será...1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7p7s

O átomo de ferro tem número atômico

26, sua distribuição eletrônica, nos

subníveis será:

A partir desta distribuição, podemos

obter a seqüência nos níveis

01)Agrupando os subníveis 4f, 6p,

5s e 3d em ordem crescente de

energia, teremos:1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7p7s

a) 5s, 3d, 4f, 6p.

b) 3d, 4f, 6p, 5s.

c) 6p, 4f, 5s, 3d.

d) 3d, 5s, 4f, 6p.

e) 4f, 6p, 5s, 3d.

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7p7s

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.

Para os CÁTIONS devemos

distribuir os elétrons como se eles fossem neutros

e, em seguida, da última camada

retirar os elétrons perdidos

Fe2+

26

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d2 6 222 6 6

Para os ÂNIONS devemos

adicionar os elétrons ganhos aos já existentes no

átomo e, em seguida distribuir o total

S2 –

16 16 + 2 = 18 elétrons

1s 2s 2p 3s 3p2 6 22 6

01) O íon abaixo possui a configuração indicada

abaixo. Quantos prótons há neste íon?

a) 25.

b) 28.

c) 31.

d) 51.

e) 56.

1s 2s 2p 3s 3p 3d2 6 22 6 10X :

3+

02) A seguinte configuração

da eletrosfera de uma espécie química com número

atômico 8, refere-se a um:

a) átomo neutro.

b) cátion monovalente.

c) ânion bivalente.

d) cátion bivalente.

e) ânion bivalente.

1s 2s 2p2 62

Devido à dificuldade de calcular a posição exata de um elétron na eletrosfera,

o cientista Erwin Schordinger foi levado a calcular a região onde haveria

maior probabilidade de encontrar um elétron

Essa região foi chamada de ORBITAL

Nos subníveis teremos os seguintes números de orbitais:

subnível “ s “:

subnível “ p “:

subnível “ d “:

subnível “ f “:

1 orbital

3 orbitais

5 orbitais

7 orbitais

Em um mesmo orbital encontraremos, no máximo, 2 elétrons

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA NOS ORBITAIS

REGRA DE HUND

Coloca-se um elétron em cada orbital, da esquerda para a direita e, quando

todos os orbitais tiverem recebido o primeiro elétron é que colocamos o

segundo elétron, com sentido oposto

Distribuir nos orbitais os elétrons dos subníveis abaixo:

Os elétrons em um orbital são representados por setas

É o conjunto de

4 números que identificam

um elétron de um átomo

Identifica o nível de energia do elétron

nível do elétron K

nº quântico principal 1

L

2

M

3

N

4

O

5

P

6

Q

7

Identifica o subnível de energia do elétron

subnível do elétron s

nº quântico secundário ( ) 0

p

1

d

2

f

3

Os 5 elétrons do subnível abaixo possuem:

3 p 5

n = 3:

Todos estão no 3º nível de energia

(camada “M”)

= 1:

Todos estão no subnível “p”

Identifica o orbital do elétron

varia de – até +

Orbital “s” possui = 0

Orbital “p” possui = 1

Orbital “d” possui = 2

Orbital “f” possui = 3

0

– 1 0 + 1

– 2 – 1 0 + 1 + 2

– 3 – 2 – 1 0 + 1 + 2 + 3

1º elétron: s = – 1/2 2º elétron: s = + 1/2

Identifica o spin (rotação do elétron)

pode ser – 1/2 ou + 1/2

Vamos adotar a seguinte convenção:

01) Para o elemento ferro (Z = 26) a alternativa

verdadeira que indica o conjunto de números

quânticos do último elétron é:

a) 4, 0, 0 e +1/2.

b) 4, 0, 0 e – 1/2.

c) 3, 2, – 2 e +1/2.

d) 3, 2, – 2 e – 1/2.

e) 4, 2, + 2 e + 1/2.

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d2 6 222 6 6

n = 3

= 2

m = – 2

s = + 1/2

02) (UNICAP-PE) Esta questão diz respeito à estrutura atômica.

0 0 Um orbital “ f ” comporta, no máximo, dois elétrons.

1 1 Dois elétrons, em um orbital “ p ”, devem ser representados assim:

2 2 O átomo de nitrogênio (Z = 7) apresenta três elétrons não emparelhados.

3 3 O número de orbitais vazios, no terceiro nível de um átomo que possui Z = 13, é 2.

4 4 O elemento que tem configuração eletrônica 1s apresenta dois elétrons não emparelhados.

2

1s 2s 2p2 32

1s 2s 2p 3s 3p2 6 22 1

4s 3d0 0

03) (PUC-SP) Assinale a alternativa falsa.

a) O número máximo de elétrons em cada orbital é 2.

b) No nível de número quântico principal 2 há quatro

orbitais.

c) No subnível “ 5f “ há 7 orbitais.

d) Os elétrons de um mesmo átomo podem ter

no

máximo três números quânticos iguais.e) 5, 1, 0 e – 1/2 são quatro números quânticos do

elétron de maior energia de um átomo elemento

que

apresenta 6 elétrons na camada de valência.