Atomística: O estudo do átomo e suas propriedades

Vem dar uma olhada nesse resumo sobre Atomística e fique por dentro do estudo do átomo e suas propriedades para mandar bem na prova!

Assim como na biologia se estudam os processos evolutivos, em química estudamos uma espécie de evolução também, em que o átomo é o personagem principal deste processo de aprendizagem. Neste resumo, iniciaremos o estudo de um universo muito além da nossa capacidade de enxergar. Trata-se do universo microscópico dos átomos e das moléculas; trata-se da Atomística.

Visão Microscópica: As partículas subatômicas

Por volta de 400 a.C., Demócrito e Leucipo, através da Filosofia, acreditava que a matéria seria formada pelo agrupamento de partículas de tamanho muito reduzido e formato esférico, maciças e que não pudessem ser divididas. Era o mundo microscópico entrando em cena, como na figura acima, em que se tem a visão microscópica das células vermelhas do sangue. A essa partícula, discutida pelos filósofos, foi dado o nome de átomo (em grego significa: indivisível). Mais tarde foram descobertas as demais partículas subatômicas, a saber, prótons, nêutrons e elétrons.

A localização de cada partícula ocorre da seguinte maneira:

• Núcleo: Parte central do átomo, composta por prótons (positivos) e nêutrons (nulos).
• Eletrosfera: Região composta pelos elétrons, estes orbitam ao redor do núcleo e são eletricamente negativos.

Algumas Notações

O RG é identificação de pessoa física, tal qual número atômico identifica um elemento químico.

A identificação de coisas e pessoas por meio de números é muito comum em nosso cotidiano. Como identificar uma pessoa, por exemplo? Através de seu RG (registro geral) ou por seu CPF (cadastro de pessoa física). Com o átomo, podemos utilizar essa analogia, em que o número de prótons, de nêutrons e de elétrons são ferramentas importantes na identificação de um átomo.

• Número Atômico – Z ou p

É o número que indica a quantidade de prótons existentes no núcleo atômico.

• Número de Massa – A

É a soma dos prótons e nêutrons existentes no núcleo de um átomo.

A = z + n

• Elemento Químico

É um conjunto de átomos de mesmo número atômico.

• Representação dos Átomos

Em geral a representação ocorre da seguinte maneira:

_zX^A, ^AX_z 

• Átomo no Estado Fundamental

Átomo eletricamente neutro.

z = nº de elétron

• Íons

A espécie química que apresenta o número de prótons diferente do número de elétrons.

Íon positivo – Cátion (+)  Perde (libera) elétron

Íon negativo – Ânion  (–) Ganha (recebe) elétron

Semelhanças Atômicas

Qualquer semelhança não é mera coincidência. Existem alguns conceitos de semelhança atômica, a saber, átomos isótopos, isóbaros, isótonos e isoeletrônicos.

• Isótopos

Átomos que possuem o mesmo número de prótons e diferentes números de massa.

• Isóbaros

Átomos de diferentes números de prótons (elementos diferentes), mas que possuem o mesmo número de massa.

• Isótonos

Átomos que possuem mesmo número de nêutrons e diferente números atômicos e de massa.

• Isoeletrônicos

São átomos ou espécies que possuem o mesmo número de elétrons, mas diferem quanto ao número de massa, de nêutrons e atômico.

Estudo da Eletrosfera

As cores brilhantes dos fogos de artifício são produzidas pela queima de diferentes elementos químicos. O estudo da luz permitiu a obtenção dos chamados espectros descontínuos, característicos de cada elemento. A cada cor desses espectros foi associada a certa quantidade de energia. Em 1913, Niels Böhr (1885-1962) propôs um novo modelo atômico, relacionando a distribuição dos elétrons na eletrosfera com sua quantidade de energia.

• Níveis energéticos ou Camadas

Tem-se 7 camadas cada uma com seu número máximo de elétrons, veja:

• Subníveis de energia

Uma subdivisão dos níveis ou camadas.

Unindo-se níveis e subníveis, tem-se uma ordem crescente de distribuição de energia, tem-se, portanto, a distribuição eletrônica.

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

Em que, também pode-se encontrar na forma conhecida como o diagrama de Linus Paulling ou diagrama de retas paralelas:

Exercícios

1 – (UERJ 2004 – Exame de Qualificação) A figura a seguir foi proposta por um ilustrador para representar um átomo de lítio (Li) no estado fundamental, segundo o modelo de Rutherford-Bohr.

Constatamos que a figura está incorreta em relação ao número de:

a) nêutrons no núcleo

b) partículas no núcleo

c) elétrons por camada

d) partículas na eletrosfera

2 – (UFF 2001) Alguns estudantes de Química, avaliando seus conhecimentos relativos a conceitos básicos para o estudo do átomo, analisam as seguintes afirmativas:

I – Átomos isótopos são aqueles que possuem mesmo número atômico e números de massa diferentes.

II – O número atômico de um elemento corresponde à soma do número de prótons com o de nêutrons.

III –  O número de massa de um átomo, em particular, é a soma do número de prótons com o de elétrons.

IV – Átomos isóbaros são aqueles que possuem números atômicos diferentes e mesmo número de massa.

V – Átomos isótonos são aqueles que apresentam números atômicos diferentes, números de massa diferentes e mesmo número de nêutrons.

Esses estudantes concluem, corretamente, que as afirmativas verdadeiras são as indicadas por:

a) I, III e V

b) II, III e V

c) I, IV e V

d) II e V

e) ll e lll

3 – (PUC-CAMP) A água pesada, utilizada em certos tipos de reatores nucleares, é composta por dois átomos de deutério e pelo isótopo 16 de oxigênio. O número total de nêutrons na molécula da água pesada é

a) 10

b) 12

c) 16

d) 18

e) 20

4 – (UFMG) As alternativas referem-se ao número de partículas constituintes de espécies atômicas.

A afirmativa FALSA é

a) dois átomos neutros com o mesmo número atômico têm o mesmo número de elétrons.

b) um ânion com 52 elétrons e número massa 116 tem 64 nêutrons.

c) um átomo neutro com 31 elétrons tem número atômico igual a 31.

d) um átomo neutro, ao perder três elétrons, mantém inalterado seu número atômico.

e) um cátion com carga 3+, 47 elétrons e 62 nêutrons tem número de massa igual a 112.

Gabarito

1. C

2. C

3. A

4. B

Dicas

• Veja dois testes de chama e o efeito de cor que cada elemento possui: teste 1 e teste 2.
• Uma explicação do teste de chama.
• Um breve histórico sobre Linus Paulling.
• O menor filme do mundo.