1 – ESTRUTURA ATÓMICA

1 – ESTRUTURA ATÓMICAA origem dos átomosEstrutura atómicaNúmero atómico, número de massa e isótoposMassa das partículasDistribuição eletrónicaFormação de iões

Unidade 3 – CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS

Ciências Físico-químicas - 9º ano de escolaridade


3.1. Estrutura atómica

Ciências Físico-químicas| 9º ano de escolaridade Ano Lectivo 2011/2012 | Prof. Marília Silva Soares2

OBJETIVOS

• Identificar as partículas constituintes dos átomos;

• Visualizar os átomos em termos de nuvem eletrónica;

• Comparar tamanhos e massas de átomos diferentes;

• Identificar os iões a partir dos átomos correspondentes;

• Distribuição dos eletrões nos átomos e nos iões;

• Relacionar a organização da Tabela Periódica com a estrutura atómica dos

elementos;

• Reconhecer o átomo como unidade estrutural básica de toda a matéria;

• Conhecer a constituição do átomo;

• Identificar propriedades das partículas subatómicas;

• Descrever o modelo da nuvem atómica;

• Estabelecer comparações entre as massas e/ou as dimensões dos átomos e das

partículas subatómicas.




Distribuição eletrónica

QUESTÃO: COMO SE DISTRIBUEM OS ELETRÕES NOS ÁTOMOS E NOS IÕES?

• Os eletrões de um átomo não têm todos a mesma energia; distribuem-se por níveis de energia

• Os níveis de energia são caraterizados por um numero, n, que pode tomar valores inteiros de 1 a

7.

• A energia dos eletrões que se encontram mais próximos do núcleo é menor do que a energia dos

eletrões que se encontram mais afastados, visto estes estarem menos atraídos pelo núcleo.

• Cada nível de energia também pode ser designado por camada, K, L, M N…

Nível 1 camada K

Nível 2 camada L

Nível 3 camada M

Nível 4 camada N

Num átomo, os eletrões estão distribuídos por níveis de energia





• Cada nível de energia tem um valor de energia bem definido, ou seja,

está quantificado, e só pode conter um determinado número máximo

de eletrões, dado pela expressão 2n2, em que n é o número do nível

energético.

• Os eletrões distribuem-se por ordem crescente de energia, isto é,

ocupam primeiro níveis de energia mais próximos do núcleo.

QUESTÃO: QUAL O NÚMERO MÁXIMO DE ELETRÕES POR NÍVEL ENERGÉTICO?

O número máximo de

eletrões de um nível de

energia é dado pela

expressão 2n2,

Nível de energia(n)

Número máximo de eletrões (2n2)

Camada

1 2 x 12 = 2 x 1 = 2 K

2 2 x 22 = 2 x 4 = 8 L

3 2 x 32 = 2 x 9 = 18 M

4 2 x 42 = 2 x 16 =32 N





NÚCLEO

Nível 1Nível 2

Nível 3

Nível 4

Ener

gia

cres

cent

e

(…)

n = 1

n = 4

n = 3

n = 2





• A distribuição ou configuração eletrónica de um

átomo mostra como estão distribuídos os seus

eletrões pelos vários níveis de energia.

• O último nível de energia preenchido não pode ter

mais de oito eletrões, com exceção do primeiro nível,

que só pode conter dois eletrões.

Principio da energia mínima

Os átomos têm tendência a encontrar-se no

estado mais estável, que é aquele a que

corresponde a menor energia possível, ou

seja, o nível de menor energia é o nível 1.

Exemplo: Sódio

Nível 1 tem (2 x 12) = 2 eletrões


Nível 3 tem 1 eletrão

Esta é a configuração eletrónica para o átomo de

sódio no estado de menor energia possível ou estado

mais estável

182:11 Na Exemplo: Potássio




Mas, o último nível não pode conter mais do que 8

eletrões o último eletrão deve passar para o nível

seguinte!!!

1882:19 K





Exemplo: Bromo

Nível 3 tem (2 x 32) = 18 eletrões, uma vez que não é o

último nível preenchido.

71882:35 Br Exemplo: Estrôncio

281882:101882:

38

38

SrSr

• Os eletrões do último nível de energia de um átomo (nível mais externo) designam-se por eletrões

de valência;

• Os átomos dos gases nobres, átomos mais estáveis que se conhecem, possuem todos 8 eletrões

de valência exceção do hélio que só tem 2 eletrões.

• O número máximo de eletrões no último nível de energia é oito.




Distribuição eletrónicaOs eletrões de um átomo podem transitar de um nível de energia para outro.

n = 2

n = 3

n = 4

n = 1

Energia absorvida

Energia emitida

n = 2

n = 3

n = 4

n = 1

• Para que os eletrões transitem de um nível

de menor energia para outro de maior

energia é necessário que haja absorção de

energia por parte do átomo.

• Para que os eletrões transitem de um nível

de maior energia para outro de menor

energia é necessário que haja emissão de

energia por parte do átomo.





• A distribuição eletrónica do estado de menor energia de um determinado átomo corresponde ao

estado fundamental desse átomo. Porém, os átomos podem também encontrar-se em estados

excitados quando um ou mais eletrões transitam para níveis de energia superiores, por absorção

de energia por parte dos átomos.

Exemplo: Distribuição eletrónica de um possível estado excitado para o átomo de potássio:

19K : 2 -8-7-2

• Normalmente, os estados excitados dos átomos são transitórios,

isto é, os eletrões rapidamente transitam para níveis de menor

energia, emitindo energia que têm a mais.

Partículas isoeletrónicas: são partículas que apresentam igual distribuição eletrónica (mas

diferente número atómico).





QUESTÃO: COMO SE FORMAM OS IÕES?

Iões

Catião ou ião positivo

• Se átomo perde eletrões torna-se uma

partícula positiva;

• Ao perder eletrões, fica com mais

protões do que eletrões

Nº protões > nº eletrões

Anião ou ião negativo

• Se átomo ganha eletrões torna-se uma

partícula negativa;

• Ao ganhar eletrões, fica com menos

protões do que eletrões

Nº protões < nº eletrões

Exemplo: magnésio, perde dois eletrões, forma um

ião dipositivo.

Exemplo: Flúor, ganha um eletrão, forma um ião

mononegativo.





QUESTÃO: QUE ÁTOMOS TÊM TENDÊNCIA A FORMAR CATIÕES E ANIÕES?

• Num átomo o número de eletrões no último nível de energia é oito (eletrões de valência);

• Todos os átomos com oito eletrões de valência são muito estáveis (gases nobres, exceto hélio.

• Há átomos que têm tendência a transformar-se em iões, cedendo ou recebendo eletrões, logo, a

sua nuvem eletrónica passa a ter 8 eletrões de valência, e tornam-se mais estáveis.

Exemplo:• O átomo de sódio, 11Na, tem tendência a transformar-se no catião 11Na+, cedendo um eletrão,

fica com 8 eletrões de valência, portanto, mais estáveis.

11Na : 2 – 8 – 1 (1 eletrão de valência) 11Na+: 2 -8 (8 eletrões de valência)

* O átomo de cloro, 17Cl, tem tendência a transformar-se no anião cloreto, 17Cl-, captando um eletrão ficando com 8 eletrões de valência, e mais estável.

17Cl : 2 – 8 – 7 (7 eletrões de valência) 11Cl- : 2 -8 - 8 (8 eletrões de valência)

1 – ESTRUTURA ATÓMICA

Documents

Transcript of 1 – ESTRUTURA ATÓMICA