Estrutura Atômica – Conceitos Fundamentais e Semelhanças atômicas
O modelo de átomo mais utilizado atualmente é o modelo de Rutherford-Bohr, onde o átomo é considerado como um sistema eletricamente neutro formado por: uma região central onde estão localizados os prótons, partículas de carga positiva, e os nêutrons, partículas sem carga; e pela eletrosfera, onde estão localizados os elétrons, partículas de carga negativa e de massa desprezível.
Os elétrons encontram-se orbitando ao redor do núcleo, em camadas com energias quantizadas, realizando não apenas trajetórias circulares, como também elípticas.
Exemplo: representação do átomo de oxigênio.
CONCEITOS FUNDAMENTAIS
NÚMERO DE MASSA (A):
A partir desse modelo de átomo, e considerando que os elétrons têm massa desprezível, e que, assim, a massa do átomo se concentra no seu núcleo, tem-se que:
A = P + N
Onde A = massa do átomo; P = número de prótons; N = número de nêutrons. Assim, o número de massa (A) de um átomo é dada pela soma do número de prótons com o número de nêutrons de seu núcleo.
NÚMERO ATÔMICO (Z):
Cabe considerar que um átomo é definido pelo seu número atômico, Z, que equivale ao número de prótons presentes em seu núcleo. Assim:
Z = P
Cada tipo de átomo tem o seu número atômico, que é a sua identidade.
Exemplo: o número atômico do nitrogênio é igual a 7 (número de prótons em seu núcleo). Assim, nenhuma outra espécie química diferente do nitrogênio terá essa quantidade prótons, e, portanto, esse número atômico.
Sendo o átomo um sistema eletricamente neutro, o número de cargas positivas (prótons) deve ser igual ao número de cargas negativas (elétrons). Sendo assim, tem-se que:
Z = P = e
Onde e- = número de elétrons.
ELEMENTO QUÍMICO
É o conjunto de todos os átomos com mesmo número atômico (Z).
A notação geral de um átomo é:
onde, A = número de massa;
Z = número atômico.
ÍONS
Um átomo pode ganhar ou perder elétrons da eletrosfera sem sofrer alterações em seu núcleo, resultando em partículas denominadas íons.
Quando um átomo ganha elétrons, ele se torna um íon negativo, também chamado ânion.
Exemplo:
17C + 1 e– → 17 C –1
Quando um átomo perde elétrons, ele se torna um íon positivo,
também chamado cátion.
Exemplo:
11Na – 1 e– → 11Na+1
A carga é representada à direita e acima do símbolo.
Exemplo:
O 2-, Ca 2+, A 3+, C – etc.
No entanto, observamos ainda outras representações para os íons, tais como o O-2.
SEMELHANÇAS ATÔMICAS
ISÓTOPOS
São átomos que apresentam o mesmo número de prótons (Z) e diferentes números de massa (A). Têm propriedades químicas idênticas, porque são variedades de um mesmo elemento.
Exemplo:
ISÓBAROS
Átomos que apresentam o mesmo número de massa (A), mas que possuem diferentes números de prótons , sendo portanto elementos diferentes.
Exemplo:
ISÓTONOS
Átomos que apresentam o mesmo número de nêutrons (N), mas diferentes números de prótons e de massa.
Exemplo:
Para verificar o número de átomos do Cl e do Ca, aplica-se a relação A = P + N para ambos. Assim:
ACl = P + N … = N = 37 – 17 = 20
ACa = P + N … = 40 – 20 = 20
ESPÉCIES ISOELETRÔNICAS
São aquelas que possuem o mesmo número de eletróns. Observe que somente um tipo de átomo pode ser isoeletrônico de um conjunto de íons.
Exemplo:
Todas as espécies acima (íons ou átomos) possuem dez elétrons.
