estrutura atômica e configuração eletrônica
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Disciplina: Química
Profª: Alda Ernestina
16/04/20151
Pré-Vestibular Samora MachelUniversidade Federal do Rio de Janeiro
Estrutura atômica e distribuição eletrônica
Estrutura atômica
(-)
(+)
Eletrosfera
(sem carga)
(p)
(e-)
(n)
2
Partícula Localização Carga relativa Massa relativa
próton
nêutron
elétron
núcleo
núcleo
eletrosfera
+1
0
-1
1
1
1/1836
3 p3 e-4 n
3
No estado fundamental todo átomo é neutro (sem carga) : p = e-
10 p10 e-10 n
11 p11 e-12 n
X Símbolo do elemento
Z
A
Nº atômico = prótons
Nº de massa = prótons + nêutrons
Li 3
7 Na 11
23Ne
10
20
Na
4
Formação de ÍONSQuando um átomo neutro ganha ou perde um ou mais elétrons ele se torna um ÍON
Perda de 1e-
CÁTIONS
CÁTION – íon formado quando um átomo PERDE elétrons (camada de valência)
Apresenta carga (+), devido ao excesso de prótonsÉ menor que o átomo de origem
Na+
11 p11 e-12 n
11 p10 e-12 n
11
23
11
23Carga iônica
Cl
5
Formação de ÍONS
Ganho de 1e-
ÂNION – íon formado quando um átomo GANHA elétrons
Apresenta carga (-), devido ao excesso de életronsÉ maior que o átomo de origem
Cl- 17
35 17
35
ÂNIONS17 p17 e-18 n
17 p18 e-18 n
Isotopia, Isobaria e Isotonia
6
ISÓTOPOS - átomos de um mesmo elemento químico (mesmo Z)
que diferem pelo número de massa (A diferente)
EXEMPLOS:
1
1
H2
1
H3
1
HZ = 1A = 1
Z = 1A = 2
Z = 1A = 3
12
6
CZ = 6A = 12
Z = 6A = 13
Z = 6A = 14
6
C13 14
6
C
Z = A - N
7
ISÓBAROS - átomos de elementos diferentes (Z diferente)
que apresentam mesmo número de massa (A igual)
EXEMPLOS:
40
19
K40
20
CaZ = 19A = 40
Z = 20A = 40
Z = 7A = 14
Z = 6A = 14
7
N14 14
6C
40
18
ArZ = 18A = 40
A = Z + N
8
ISÓTONOS - átomos de elementos diferentes (Z diferente)
que apresentam mesmo número de nêutrons (N igual)
EXEMPLOS:
40
20
CaZ = 20A = 40N = 20
Z = 5A = 11N = 6
Z = 6A = 12N = 6
5
B11 12
6C
37
17
ClZ = 17A = 37N = 20
N = A - Z
9
ISOELETRÔNICOS - átomos e íons que apresentam o mesmo número de elétrons (e- igual)
EXEMPLOS:
16
8
O -2
Z = 8A = 16e- = 10
14
7
N -3
Z = 7A = 14e- = 10
19
9
F -
Z = 9A = 19e- = 10
20
10
NeZ = 10A = 20e- = 10
23
11
Na+
Z = 11A = 23e- = 10
VAMOS PRATICAR?
10
Cl17
Cl17
Qual a relação entre os átomos abaixo? (Isótopos, isóbaros ou isótonos)
I - 35 37
K19
Ar18
II - 40 40
Fe56
Mn25
II - 55 26
Isótopos
Isóbaros
N = A - ZN = 55 – 25N = 30
N = A - ZN = 56 – 26N = 30
Isótonos
VAMOS PRATICAR?
11
Um átomo X é isótopo de A (Z = 20 e A = 41) e isóbaro de B (Z = 22 e A = 44).Podemos concluir que X tem:
a) 22 prótons
b) 24 nêutrons
c) 20 nêutrons
d) número de massa igual a 61
X A20
41B
22
44
20
44
N = A – ZN = 44 – 20N = 24 nêutrons
Distribuição Eletrônica por Camadas
12
Consiste na distribuição dos elétrons de um átomo, ao longo da eletrosfera, observando-se que:
1° - a eletrosfera é dividida em um total de 7 camadas (ou níveis de energia)
2° - cada camada comporta um número máximo de elétrons
3° - os elétrons são distribuídos obedecendo-se os níveis de energia
ERRADO
K L M N O P Q
Camadas eletrônicas
13
Do núcleo para fora as camadas do átomo são representadas pelas letras
K L M N O P Q (ou 1 2 3 4 5 6 7)
Número máximo de elétrons por camada
K = 2
L = 8
M = 18
N = 32
O = 32
P = 18
Q = 8
Distribuição eletrônica por camadas (níveis)
14
2 8 1
Br 35
Na 11
2 8 18
Os elétrons são colocados, inicialmente, nas camadas mais próximas ao núcleo e somente ao completar uma camada, passa-se para a próxima.
7
K = 2 L = 8 M = 1
K = 2 L = 8 M = 18N = 7
VAMOS PRATICAR?
15
Si14
O 8
Faça a distribuição dos elétrons em camadas, para os seguintes átomos
K = 2 L = 6
K = 2 L = 8 M = 4
Ca20
Kr36
K = 2 L = 8 M = 18N = 8
K = 2L = 8 M = 10
Errado
A última camada não pode ter mais de 8 elétrons
Quando isso acontecer, devemos colocar na mesma camada 8 ou 18 elétrons e o restante vai pra
camada seguinte
Ca20
K = 2L = 8 M = 8N = 2 Correto
Como surgiram os sub níveis de energia
16
Arnold Sommerfeld1868 - 1951
Os elétrons de uma mesma camada não estão igualmente distanciados do núcleo e por isso ocupam regiões diferentes e
apresentam energia diferente
Átomo de Bohr
Átomo de Sommerfeld
Orbital – é a região do átomo onde há a maior probabilidade de se encontrar o elétron
Tipos de sub níveis
17
Os sub níveis existentes são de quatro tipos
s comporta até 2 e-
p comporta até 6 e-
d comporta até 10 e-
f comporta até 14 e-
Ordem de energia s < p < d < f
Elétrons de um mesmo subnível, têm a mesma energia
Distribuição em ordem crescente de energia
Diagrama de Pauling
18
K 1s
L 2s 2p
Q 7s 7p
M 3s 3p 3d
P 6s 6p 6d
N 4s 4p 4d 4f
O 5s 5p 5d 5f
2 e-
8 e-
18 e-
32 e-
32 e-
18 e-
8 e-
Linus Pauling1901 - 1994
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
Linus Pauling1901 - 1994
VAMOS PRATICAR?
19
2s2 2p6
3s2 3p3
Faça a distribuição eletrônica em níveis e sub níveis para os átomos a seguir
P15
1s2
Ca20
2s2 2p6
3s2 3p6
1s2
4s2
2s2 2p5
F9
1s2
2s2 2p6
3s2 3p6
Ga31
1s2
4s2 4s1
3d10
Camada de valência
Distribuição eletrônica em íons
20
2s2 2p6
Na+11
1s2
Cl-17
2s2 2p6
3s2 3p6
1s2
Ca+220
2s2 2p6
3s2 3p4
S-216
1s2
2s2 2p6
3s2 3p6
1s2
Informações a partir da distribuição
21
A distribuição eletrônica de um átomo nos fornece informaçõesImportantes tais como:
Quantidade de elétrons – soma de todos os elétrons
Período onde se localiza o elemento na tabela periódica – nº da camada de valência
Família onde se localiza o elemento na tabela periódica – soma doselétrons da camada de valência
Ca20
2s2 2p6
3s2 3p6
1s2
4s2
Família 2A4° período
P15
2s2 2p6
3s2 3p3
1s2
Família 5A
3° período
Qual é o elemento?
22
Descubra quais são os elementos a seguir
XZ
2s2 2p6
3s2 3p6
1s2
4s2
Família 1A
5° período
3d10
4p6
5s1
Rb37
Z = 37
YZ
2s2 2p3
1s2
2° período Família 5A
Z = 7
N7
Elementos de transição
23
Período – número da última camada
Família – soma dos elétrons da última camada com os últimos elétrons a ser distribuídos
Sc21
2s2 2p6
3s2 3p6
1s2
4s2
Família 3B
4° período
3d1
Zn30
2s2 2p6
1s2
4° períodoFamília 12B
3s2 3p6
4s23d10
24
Qual a posição dos seguintes metais de transição na tabela períodica?
Mn25
2s2 2p6
3s2 3p6
1s2
4s2
Família 7B
4° período
3d5
Nb41
2s2 2p6
1s2
5° período
Família 5B
3s2 3p6
4s23d10
4p6
5s24d3
25
Faça a distribuição eletrônica e indique localização dos seguintes elementos na tabela periódica:
S16
As33
Mg12
Si14
Cr24
Pd46
Ni28
Tc43
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