saudações jovens cientistas! aqui estou eu, o vosso cientista diabólico, para vos ajudar no...

Unidade 3Classificação dos materiaisProfessora Paula Melo Silva

Unidade 3Classificação dos materiais3.1. Estrutura e constituição dos átomosProfessora Paula Melo Silva

Saudações jovens cientistas! Aqui estou eu, o vosso cientista Diabólico, para vos ajudar no

estudo químico!

Para começarmos temos que recordar alguns conceitos…

Ainda se recordam da estrutura que compõe toda a matéria?

Muito bem! A matéria é constituída por átomos! Mas a descoberta da constituição da matéria e do modelo atómico foi um processo lento que se deveu a vários

cientistas! Vamos recordar essa caminhada!

Vamos ver um vídeo do meus colegas do Crash

Course sobre a evolução do modelo atómico!

Atomismo (Século V a.C)• A ideia que a matéria era

constituída por pequeníssimos corpúsculos.

• Demócrito e Leucipo eram os seus principais defensores

• O corpúsculo foi designado Átomo, que significa sem divisão.

Modelo atómico de

Dalton (1803)

Designado por modelo

da esfera maciça

Cada átomo era uma porção

esférica de matéria mal

definida.

Os compostos

eram associações

de átomos de elementos diferentes.

Modelo atómico de Thomson (1904)• Também designado de modelo do bolo

de passas.

Em 1897 Thomson descobriu o eletrão.

O átomo era uma esfera de carga positiva, uniformemente

distribuída, onde estavam mergulhadas pequeninas esferas

de carga negativa (os eletrões)

Modelo atómico de Rutherford (1911)• Também designado modelo planetário do átomo

A experiência de Rutherford com partículas alfa colocou o modelo de Thomson à prova.

O átomo tem tinha duas zonas: o núcleo e a nuvem eletrónica.• O núcleo era positivo e muito denso. • Os eletrões moviam-se à volta do núcleo.

Modelo atómico de Bohr

Niels adotou o modelo

planetário do átomo mas fez

dois postulados:

Os eletrões moviam-se em

redor do núcleo em órbitas circulares;

Os eletrões tinham energia quantizada que era traduzida

pelo raio da sua órbita.

Modelo da Nuvem

eletrónica (Atual)

Schrondinger

De Broglie

Heinsenberg

Depois de recordamos a evolução do modelo atómico convém relembrarmos o que sabemos sobre o átomo hoje, o que defende o modelo da nuvem eletrónica!

Modelo da nuvem eletrónica

• Cada átomo tem duas zonas: o núcleo e a nuvem eletrónica.• O núcleo é muito menor que a nuvem eletrónica mas possui mais massa do

que a nuvem.• O núcleo contém os protões e os neutrões e tem carga positiva.• A nuvem eletrónica possui os eletrões e tem carga negativa.• O átomo é eletricamente neutro.

Modelo da nuvem eletrónicaOs eletrões têm carga negativa e têm muito menos massa que os

nucleões (protões e neutrões).

Os eletrões não têm orbitas mas sim orbitais – zonas do espaço onde é mais provável encontrar o eletrão.

Os eletrões têm energia quantizada no átomo, ou seja, estão organizados por níveis de energia níveis esses que só podem tomar

determinados valores de energia.

Para tentar mostrar um pouco mais do modelo

atómico da nuvem eletrónica vamos agora

escutar um colega meu que nos vai falar do tamanho do

átomo!

Unidade 3Classificação dos materiais3.2. Tamanho e massa dos átomosProfessora Paula Melo Silva

Mas será que todos os átomos são iguais? O que

sabem sobre o assunto jovens cientistas?

Os átomos diferem no número de partículas subatómicas que possuem! O número de

protões presentes no núcleo do átomo define a que elemento pertence!

Recordem-se que os elementos são representados por um símbolo químico e que

estão organizados na Tabela Periódica dos Elementos!

Metais

Não Metais

7 Períodos

18

Grupos

Jovens cientistas e ainda se recordam de como se chama a espécie química formada quando um átomo

ganha ou perde eletrões?

Os iões! Vamos recordar a sua representação!

Catião

• Ião de carga positiva• Perdeu eletrões

(deficiência em eletrões)

Anião

• Ião de carga negativa• Ganhou eletrões

(excesso de eletrões)

X carga

Vamos testar os vossos conhecimentos na

simulação de construção de um átomo!

Devido à sua diferente constituição os átomos de

elementos diferentes têm, em regra, massa

diferente.

Mas como poderemos medir a massa de algo infinitamente pequeno?

Conhecemos a massa dos átomos por métodos indiretos! Comparamos os átomos uns com os

outros: massa atómica relativa!

Claro que dará jeito comparar com o átomo mais simples de todos: o Hidrogénio!

Mas atualmente a massa atómica relativa é calculada tendo por base

1/12 do átomo de carbono-12.

Qual será a massa relativa de um ião sódio Na+?

Como a massa dos eletrões é desprezável comparada com a dos neutrões e protões podemos dizer

que a massa atómica relativa do ião sódio é aproximadamente

igual à massa do átomo do sódio.

Jovens cientistas observem a imagem e identifiquem qual ou quais os elementos químicos usando a tabela periódica! A amarelo temos os

protões e a laranjas os neutrões.

Muito bem! São todos átomos de hidrogénio mas

com número diferente de

neutrões!

IsótoposÁtomos diferentes do mesmo elemento químico.

Átomos que possuem o mesmo número atómico mas diferente número de massa.

Os isótopos têm propriedades químicas idênticas.

A maioria dos elementos químicos possui dois ou mais isótopos mas nem todos são estáveis.

A massa atómica relativa de um elemento tem em conta a abundância e a massa de cada um dos isótopos desse elemento.

Vamos testar os vossos conhecimentos na

simulação de isótopos e massa atómica!

Unidade 3Classificação dos materiais3.3. Níveis de energia e distribuição eletrónicaProfessora Paula Melo Silva

Jovens cientistas vamos agora explorar um pouco mais a nuvem

eletrónica e os eletrões!

Já vimos que os eletrões são definidos pelo seu nível de energia e pela sua orbital. Vamos agora aprender como eles se encontram distribuídos

pelos níveis de energia.

A distribuição dos eletrões pelos níveis têm regras e os eletrões do último nível são designados por eletrões de

valência.

Os eletrões distribuem-se por ordem crescente de energia

Cada nível de energia tem “capacidade máxima”

diferente.

O último nível (seja ele qual for) só pode levar no máximo

8 eletrões.

Eletrões de valência

Eletrões do último nível de energia

Deve-se a eles:

O tamanho do átomo

A interação do átomo com outros

O comportamento químico do elemento

Muito bem jovens cientistas! Já vimos que a massa de um átomo e do seu ião atómico é aproximadamente igual. Será que o seu

tamanho também será?

O tamanho será diferente! O catião é menor que o átomo correspondente e o anião é maior! Neste caso o eletrão está

na nuvem eletrónica que é a zona do átomo responsável pelo seu tamanho!