27

Elementos químicos Actualmente existem 116 elementos químicos que estão na base de todos os

materiais. Cada elemento químico é constituído por átomos. O modelo atómico actual considera que o átomo é constituído por:

• Núcleo – zona mais central do núcleo onde se encontram: Protões (com carga eléctrica positiva). Neutrões (sem carga eléctrica)

Os protões e os neutrões, por sua vez são constituídos por partículas mais pequenas chamadas quarks.

• Nuvem electrónica – zona fora do núcleo onde se movem os electrões (partículas com carga eléctrica negativa).

Comparando as dimensões dos átomos com as das partículas constituintes, pode concluir-se que a matéria é quase só formada por espaço vazio.

Na verdade, 99,999999999999% do volume de um átomo é espaço vazio. Representando estas partículas à escala:

� se os protões e os neutrões tivessem 1 cm de diâmetro � os electrões e os quarks teriam um diâmetro inferior a um fio de cabelo

� O diâmetro do átomo deveria ser maior que o comprimento de 30 campos de futebol.

Nuvem electrónica

28

Número atómico e número de massa Cada elemento é caracterizado pelo número atómico (Z) - valor inteiro que

indica o nº de protões. O átomo é uma partícula electricamente neutra – o nº de cargas positivas é

igual ao nº de cargas negativas. Cada átomo tem o seu número de massa (A) – valor inteiro que indica o nº de

nucleões - soma do nº de protões com o nº de neutrões . Um átomo de um elemento E pode ser representado por:

E nº de nº de protões neutrões

Isótopos

Número atómico (Z) = número de protões

Número de protões = número de electrões

Número de massa (A) = nº protões+nº de neutrões

A Z

Nº de massa

Nº atómico

A = Z + N

29

Isótopos de um elemento – átomos do mesmo elemento que têm o mesmo nº

atómico (Z) mas diferente nº de massa (A) pois têm um nº de neutrões diferente.

Exemplos:

30

Exercícios:

31

Massa atómica relativa (Ar) A massa de um átomo é praticamente igual à massa dos protões + massa dos

neutrões visto que a massa dos electrões ser muito pequena quando comparada com a dos nucleões.

Tanto a massa dos protões como a dos neutrões são muito pequenas (≅≅≅≅ 1,7 x

10-27 kg). Assim a massa de um átomo expressa em kg é também muito pequena e por isso pouco prático.

Para exprimir a massa dos átomos, compara-se com a massa-padrão

(actualmente é a duodécima parte (1/12) da massa do átomo de carbono-12, a que se atribui o valor unitário).

massa-padrão

32

A massa atómica relativa indica o número de vezes que a massa de um átomo é maior que a massa-padrão e por isso não tem unidades.

Significado de: Ar (He) = 4

A massa atómica relativa de um átomo de He é 4 vezes maior que a massa-padrão.

A massa atómica relativa (Ar) de um elemento que não tenha isótopos é igual à massa relativa de um átomo desse elemento.

Mas se o elemento tem isótopos, o que é muito frequente, então a massa

atómica relativa desse elemento é igual à média pesada das massas relativas desses isótopos, tendo em conta as respectivas abundâncias.

Exemplo:

33

Massa molecular relativa (Mr) A massa molecular relativa (Mr) de uma substância é igual à soma das massas

atómicas relativas de todos os átomos presentes e indica o número de vezes que a massa da molécula é maior que a massa-padrão.

Ex: Mr (H2O) = ? Ar(H) = 1,00 Ar(O) = 16,0 Mr (H2O) = 2 x Ar(H) + 1 x Ar(O)

Mr (H2O) = 2 x Ar(H) + 1 x Ar(O) Mr (H2O) = 18,0

O valor obtido (18,0) significa que a massa média de uma molécula de água é 18,0 vezes maior que a massa-padrão.

34