1. ESTRUTURA ATÔMICA Profª Janaína Araújo CONCEITOS FUNDAMENTAIS ELÉTRONS NOS ÁTOMOS TABELA...
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1. ESTRUTURA ATÔMICA 1. ESTRUTURA ATÔMICA Profª Janaína Araújo • CONCEITOS FUNDAMENTAIS • ELÉTRONS NOS ÁTOMOS • TABELA PERIÓDICA
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1. ESTRUTURA ATÔMICA1. ESTRUTURA ATÔMICA
Pro
fª J
anaí
na A
raúj
o
• CONCEITOS FUNDAMENTAIS• ELÉTRONS NOS ÁTOMOS• TABELA PERIÓDICA
1.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS1.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS
ÁTOMO: núcleo muito pequeno composto por
prótons e nêutrons, que é circundado por
elétrons em movimento;
◦Elétrons e prótons são eletricamente carregados:
1,60 x 10-19 C; Elétrons: negativo
Prótons: positivo
Nêutrons (N): carga neutra
NÚMERO ATÔMICO (Z): número de prótons
no núcleo do elemento químico;
1.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS1.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS
MASSA ATÔMICA (A): soma das massas de
prótons e nêutrons no interior do núcleo;
◦ Isótopos: átomos com duas ou mais massas
atômicas diferentes;
PESO ATÔMICO: média ponderada das
massas atômicas dos isótopos;
UNIDADE DE MASSA ATÔMICA (uma):
utilizada em cálculos do peso atômico;
1.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS1.1 CONCEITOS FUNDAMENTAIS
UNIDADE DE MASSA ATÔMICA (uma):
◦ 1 uma = 1/12 massa atômica do isótopo mais
comum do carbono, carbono 12 (12C)
◦ 12C A = 12,00000
◦A z Z + N
1 mol = 6,023 x 1023 átomos ou
moléculas
1 uma/átomo = 1 g/mol
1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS
Modelos atômicos◦Modelo atômico de Bohr: elétrons orbitam
ao redor do núcleo atômico em orbitais distintos, onde a posição de qualquer elétron em particular é mais ou menos bem definida em termos do seu orbital;
NÚCLEO
ELÉTRON EM ÓRBITA
1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS
Modelos atômicos◦Modelo mecânico-ondulatório: o elétron
exibe características tanto de uma onda como de uma partícula; a posição do elétron é considerada como sendo a probabilidade de um elétron estar em vários locais ao redor do núcleo.
1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS
Números quânticos: parâmetros para caracterização do átomo utilizando a mecânica ondulatória;◦Número quântico principal, n – especificação de
camadas;◦Número quântico azimuthal, l – subcamada;
◦Número quântico magnético, ml – número de estados energéticos;
Número Quântico
Principal n
Designação da Camada
SubcamadasNúmero
de estados
Número de Elétrons
Por Subcamadas Por Camada
1 K s 1 2 2
2 Ls 1 2
8p 3 6
3 M
s 1 2
18p 3 6
d 5 10
4 N
s 1 2
32p 3 6
d 5 10
f 7 14
1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS
Número de estados eletrônicos disponíveis em algumas camadas e subcamadas eletrônicas
1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS
Diagrama completo de níveis energéticos utilizando o modelo mecânico ondulatório
1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS
Configurações eletrônicas:◦Princípio da exclusão de Pauli: cada estado ou
orbital eletrônico pode comportar um máximo de dois elétrons, que devem possuir valores de spin opostos.
1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS1.2 ELÉTRONS NOS ÁTOMOS
Configurações eletrônicas:◦Estado fundamental: quando todos os elétrons
ocupam as menores energias possíveis;◦Elétrons de valência: ocupam a camada preenchida
mais externa;◦Configurações eletrônicas estáveis: os orbitais
dentro da camada eletrônica mais externa ou de valência estão completamente preenchidos.
1.3 TABELA PERIÓDICA1.3 TABELA PERIÓDICA
Classificação: de acordo com sua configuração eletrônica;◦Posicionamento: ordem crescente de número
atômico;◦Os grupos IA e IIA têm o orbital s preenchido;◦Os grupos IIIA - VIIIA têm o orbital p preenchido;◦Os grupos IIIB – IIB têm o orbital d preenchido;◦Os lantanídeos e os actinídeos têm o orbital f
preenchido.
1.3 TABELA PERIÓDICA1.3 TABELA PERIÓDICA
2. LIGAÇÃO ATÔMICA NOS 2. LIGAÇÃO ATÔMICA NOS SÓLIDOSSÓLIDOS
Pro
fª J
anaí
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raúj
o • FORÇAS E ENERGIA DE LIGAÇÃO• LIGAÇÕES INTERATÔMICAS PRIMÁRIAS• LIGAÇÕES SECUNDÁRIAS• MOLÉCULAS
2.1 FORÇAS E ENERGIA DE LIGAÇÃO2.1 FORÇAS E ENERGIA DE LIGAÇÃO
ENERGIA DE LIGAÇÃO: energia exigida para
separar dois átomos quimicamente ligados;
◦Z energia de ligação Z temperatura de fusão
◦ Temperatura ambiente: Estado sólido: Z energia de ligação
Estado gasoso: b energia de ligação
Líquidos: energia intermediária
2.22.2 LIGAÇÕES INTERATÔMICAS PRIMÁRIASLIGAÇÕES INTERATÔMICAS PRIMÁRIAS
LIGAÇÃO IÔNICA: encontrada em compostos
metálicos e não-metálicos;
◦É chamada não-direcional, a magnitude da ligação
é igual em todas as direções;
◦Predominante nos materiais cerâmicos: Materiais duros e quebradiços;
Materiais isolantes elétricos e térmicos.
2.22.2 LIGAÇÕES INTERATÔMICAS PRIMÁRIASLIGAÇÕES INTERATÔMICAS PRIMÁRIAS
LIGAÇÃO COVALENTE: configurações
eletrônicas são adquiridas pelo
compartilhamento de elétrons;
◦É chamada direcional, ocorre entre átomos
específicos e pode existir somente na direção entre
um átomo e um outro que participa no
compartilhamento de elétrons;
◦Pode ser forte (diamante) ou fraca (grafite);
◦Usual nos materiais poliméricos.
2.22.2 LIGAÇÕES INTERATÔMICAS PRIMÁRIASLIGAÇÕES INTERATÔMICAS PRIMÁRIAS
É possível a existência de ligações
interatômicas que sejam parcialmente iônicas
e parcialmente covalentes;
Quanto maior for a diferença entre as
eletronegatividades, mais iônica será a
ligação;
Quanto menor for esta diferença, maior será o
grau de covalência.
2.22.2 LIGAÇÕES INTERATÔMICAS PRIMÁRIASLIGAÇÕES INTERATÔMICAS PRIMÁRIAS
LIGAÇÃO METÁLICA: encontrada em metais
e suas ligas;
◦Apresenta caráter não-direcional;
◦Pode ser forte ou fraca;
◦É a força atrativa que mantém metais puros unidos; Os elétrons livres protegem os núcleos iônicos carregados
positivamente das forças eletrostáticas mutuamente
repulsivas que iriam exercer uns sobre os outros.
2.32.3 LIGAÇÕES SECUNDÁRIASLIGAÇÕES SECUNDÁRIAS
LIGAÇÃO DE DIPOLO INDUZIDO
FLUTUANTES:
◦Um dipolo pode ser criado ou induzido em um
átomo ou molécula que seja normalmente
simétrico. Todos os átomos experimentam
constantes movimentos vibracionais, com a
conseqüente criação de pequenos dipolos elétricos;
2.32.3 LIGAÇÕES SECUNDÁRIASLIGAÇÕES SECUNDÁRIAS
LIGAÇÃO DE DIPOLO INDUZIDO
FLUTUANTES:
◦Um desses dipolos pode produzir um deslocamento
na distribuição eletrônica de uma molécula ou
átomo adjacente, o que induz a segunda molécula
a também se tornar um dipolo, que é, então,
fracamente atraído ou ligado ao primeiro –
LIGAÇÃO DE VAN DER WAALS.
2.42.4 MOLÉCULAMOLÉCULA
Grupo de átomos que estão ligados entre si por meio de fortes ligações primárias;◦ A totalidade das amostras sólidas unidas por meio de
ligações iônicas e metálicas pode ser considerada como sendo uma única molécula;
◦ Ligação covalente: incluem moléculas diatômicas elementares, bem como uma gama de compostos;
◦ Materiais moleculares possuem relativamente baixas temperaturas de fusão e ebulição;
◦ Gases em temperatura e pressão ambiente possuem moléculas pequenas;
◦ Polímeros possuem moléculas extremamente grandes.
