atomistica - engenharia

8/10/2019 atomistica - Engenharia

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Prton Nutron Eltron


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Prton Nutron Eltron

Nmero de prtons: ________

Nome do elemento: ___________

5

BORO

4

BERLIO

2

HLIO

Os diferentes tipos de tomos

(elementos qumicos)

so identificados pela quantidade de

prtons (P) que possui

Esta quantidade de prtons recebe

o nome de

NMERO ATMICO

e representado pela letra Z

Z = P


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Observe os tomos abaixo e compare o total

de prtons e eltrons de cada

Como os tomos so sistemas eletricamente neutros,

o nmero de prtons igual ao nmero de eltrons

PrtonNutron

Eltron


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Prton Nutron Eltron

Compare o nmero atmico dos trs tomos acima ?

So iguaisAo conjunto de tomos de

MESMO NMERO ATMICO

damos o nome de

ELEMENTO QUMICO


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PARTCULAS

PRTONSNUTRONS

ELTRONS

MASSA RELATIVA

11

1/1836

A = Z + N

P = 4 e N = 5

A = Z + N4 5

A = 9

Prton Nutron Eltron

a soma do

nmero de prtons (Z ou P) e o nmero de nutrons (N)

do tomo


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De acordo com a IUPAC (Unio Internacional de Qumica Pura e

Aplicada), ao representar um elemento qumico, devem-se indicar,

junto ao seu SMBOLO, seu nmero atmico (Z) e seu nmero de

massa (A)

Notao Geral

XZ

AX

Z

Aou

C6

12

Cl17

35

Fe26

56


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Cl17

35

Nome do elemento: _________

A = ______

Z = ______

P = ______

E = ______

N =______

cloro

35

17

17

17

18

Fe26

56

Nome do elemento: _________

A = ______

Z = ______

P = ______

E = ______

N = ______

ferro

56

26

26

26

30


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ON

a espcie qumica que tem o

nmero de prtons

diferentedo

nmero de eltrons

Prton Nutron Eltron+ 0

++++

Be4

8 2+on ction

+++

+

++++

O816 2

on nion


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Quando o tomo

PERDEeltrons o on ter

CARGA POSITIVA

e ser chamado de

CTION

O tomo de ferro

PERDEU 3 ELTRONSpara produzi-loFe5626 3+


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Quando o tomo

GANHAeltrons o on ter

CARGA NEGATIVA

e ser chamado de

NION

O tomo de oxignio

GANHOU 2 ELTRONS

para produzi-loO168 2


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Comparando-se dois ou mais tomos,

podemos observar

algumas semelhanas entre eles

A depender da semelhana, teremos para estarelao uma denominao especial


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Cl35

17

Cl37

17

Z = 17

A = 35

N = 18

Z = 17

A = 37

N = 20

Estes tomos possuem o

mesmo nmero atmico

e diferentes nmeros de nutrons, conseqentemente,

nmeros de massa diferentes

tomos que possuem mesmo nmero atmico e diferentes

nmeros de

massa so denominados de

ISTOPOS


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H1

1H

2

1H

3

1

hidrognio 1

monotrio

hidrognio leve

hidrognio 2

deutrio

hidrognio pesado

hidrognio 3

tritrio

trtio

Somente os istopos do hidrognio possuem

nomes especiais


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Os demais istopos so identificados pelo nome do elemento

qumico seguido do seu respectivo nmero de massa

C

12

6

carbono 12

C

13

6

carbono 13

C

14

6

carbono 14


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Ca40

20 K40

19

Z = 20

A = 40

N = 20

Z = 19

A = 40

N = 21

Estes tomos possuem o mesmo nmero de massa

e diferentes nmeros atmicos

tomos que possuem mesmo nmero de massa ediferentes nmeros atmicos so denominados de

ISBAROS


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Ca40

20

K39

19

Z = 20

A = 40

N = 20

Z = 19

A = 39

N = 20

Estes tomos possuem o

mesmo nmero de nutrons

e diferentes nmeros atmicos e de massa

tomos que possuem mesmo nmero de nutrons e diferentes

nmeros atmicos e de massa

so denominados de

ISTONOS


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Na11

23 +

E = 10

O8

16 2

E = 10

Ne10

20

E = 10

Possuem mesmo

NMERO DE ELTRONS E)

ISOELETRNICOS

so espcies qumicas que possuem mesmo nmero de eltrons


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Em torno do ncleo do tomo temos

uma regio denominada de

ELETROSFERA

A eletrosfera dividida em 7 partes chamada

CAMADAS ELETRNICAS

ou

NVEIS DE ENERGIA


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Do ncleo para fora estas camadas so representadas pelas letras

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

L M N O P QK

nmero mximo de eltrons,

por camada

K = 2

L = 8M = 18

N = 32

O = 32

P = 18

Q = 8


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Os eltrons de um tomo so colocados, inicialmente, nas

camadas mais prximas do ncleo

Na23

11 K = 2 L = 8 M = 1

Br80

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

Falta(m) : _____________9 eltrons1 eltron

Falta(m) : _____________33 eltrons25 eltrons7 eltrons


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Verifica-se que a ltima camada de um tomo

no pode ter mais de 8 eltrons

Quando isto ocorrer, devemos colocar na mesma camada,

8ou 18eltrons

aquele que for imediatamente inferior ao valor cancelado) e,

o restante vai para a camada seguinte

Ca40

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


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I

120

53

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


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Pesquisando o tomo, Sommerfeld chegou concluso que os

eltrons de um mesmo nvel no esto

igualmente distanciados do ncleo

porque as trajetrias, alm de circulares, como propunha Bohr,

tambm podem ser elpticas

Esses subgrupos de eltrons esto em regies chamadas de

subnveis e podem ser de at 4 tipos

s p d f


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subnvel s , que contm at 2 eltrons

subnvel p , que contm at 6 eltrons

subnvel d , que contm at 10 eltrons

subnvel f , que contm at 14 eltrons

Os subnveis em cada nvel so:

K 1s

L 2s 2p

Q 7s 7p

M 3s 3p 3d

P 6s 6p 6d

N 4s 4p 4d 4f

O 5s 5p 5d 5f


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1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7s 7p


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1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7s 7p

s

2

p

6

d

10

f

14

O tomo de FERRO possui nmero

atmico 26, sua distribuio

eletrnica, nos subnveis ser...

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 geomtrica ou distncia

3d

6

subnvel de maior energia

4s

2

subnvel mais externo

K = 2 L = 8 M = 14 N = 2

distribuio nos nveis


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01) Coloque em ordem crescente de

de energia os subnveis eletrnicos:

4d, 4f, 5p e 6s.1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7p7s

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.


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Os tomos 3x 5 Q e6xR so istopos. O tomo 6xR tem 44 nutrons.

Qual a distribuio eletrnica do tomo do elemento Q, no

estado fundamental, em nveis e subnveis de energia?

6x = 3x 5 + 44

6x 3x = 39

3x = 39

x = 13

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7p7s

34 Q

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p4

K = 2 L = 8 M = 18 N = 6


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1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7p7s

02) O nmero de eltrons no subnvel

4p do tomo de mangans Z = 25)

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


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03) O tomo 3x + 2 A7x tem 38 nutrons. O nmero de eltrons existente

na camada de valncia desse tomo :

a) 1.

b) 2.

c) 3.

d) 4.

e) 5.

3x + 2 A7x

N = 38

A = Z + N

7x =3x + 2 +387x3x = 40

4x = 40

x =40

4

x = 10

32

A 70

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f

6s 6p 6d

7p7s

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p2


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Esse modelo baseia-se nos seguintes postulados:

Os eltrons descrevem rbitas circulares ao redor do ncleo.

Cada uma dessas rbitas tem energia constante (rbita estacionria)

Os eltrons mais afastados do ncleo tm maior energia.


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Quando um eltron absorve certa quantidade de energia, salta para umarbita mais energtica.

Os tomos que possuem todos seus eltrons nos subnveis de menores

energia se encontram no estado fundamental

Quando o eltron retorna rbita original,

libera a mesma energia, na forma de luz.


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Para os CTIONSdevemos

distribuir os eltrons como se eles fossem neutros

e, em seguida, da ltima camada

retirar os eltrons perdidos

26Fe2+

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6


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Para os NIONSdevemos

adicionar os eltrons ganhos aos j existentes no tomo

e, em seguida distribuir o total

S 216

16 + 2 = 18 eltrons

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6


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Devido dificuldade de calcular a posio exata de um eltron na eletrosfera,

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

maior probabilidade de encontrar um eltron

Essa regio foi chamada de ORBITAL

Nos subnveis teremos os seguintes nmeros de orbitais:

O subnvel s possui um nico orbitalna forma esfrica

Didaticamente ser representado por um quadrado


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O subnvel p possui trs orbitaisna forma de um duplo ovide

e orientaes espaciais perpendiculares entre si

Didaticamente ser representado por trs quadrados

px

py

pz


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O subnvel d possui cinco orbitais

O subnvel f possui sete orbitais


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Em um mesmo orbital encontraremos, no mximo,

2 eltrons com spins opostos

Em um mesmo orbital os eltrons possuem SPINS opostos


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DISTRIBUIO ELETRNICA NOS ORBITAIS

REGRA DE HUND

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

todos os orbitais tiverem recebido o primeiro eltron que colocamos o

segundo eltron, com sentido oposto

3p 5

3d 8


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o conjunto de 4 nmeros

que identificam um eltron de um tomo

Identifica o nvel de energia do eltron

nvel do eltron K

n quntico principal 1

L

2

M

3

N

4

O

5

P

6

Q

7


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Identifica o subnvel de energia do eltron

subnvel do eltron s

n quntico secundrio ( ) 0

p

1

d

2

f

3


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Os 5 eltrons do subnvel abaixo possuem:

3p5

n = 3

Todos esto no 3 nvel de energia

(camada M)

= 1

Todos esto no subnvel p


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Identifica o orbital (orientao no espao) do eltron

varia de at +

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


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1 eltron: s =1/2 2 eltron: s = + 1/2

Identifica o spin (rotao do eltron)

pode ser 1/2 ou + 1/2

Vamos adotar a seguinte conveno:

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


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

conjunto de nmeros qunticos do ltimo eltron :

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.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

n = 3

= 2m =2

s = + 1/2

02) E b l d ti i t l 2


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02) Em um subnvel de nmero quntico azimutal 2, o nmero

quntico magntico pode assumir os seguintes valores:

a) 0 e 1.

b) 0, 1 e 2.

c) apenas1, 0 , + 1.

d) apenas 0, + 1 e + 2.

e) 2,1, 0 , + 1, + 2.

orbital s possui = 0

orbital p possui = 1

orbital d possui = 2

orbital f possui = 3

2

1 0 + 1 + 2

03) C id fi l t i i d t d


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03) Considere a configurao eletrnica a seguir do tomo de

oxignio no seu estado fundamental: 1s2 2s2 2px2 2py

1 2pz1.

Os nmeros qunticos do ltimo eltron da camada de valncia

desse tomo so:

a) 1, 0, 0,1/2.

b) 1, 1, +1, +1/2.

c) 1, 0, 0, + 1/2.d) 2, 1,1, +1/2.

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

1s2 2s2 2px2 2py

1 2pz1

n = 2

= 1

1 0 + 1

m =1

s = + 1/2

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