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Unidade 3Classificação dos materiaisProfessora Paula Melo Silva
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Unidade 3Classificação dos materiais3.1. Estrutura e constituição dos átomosProfessora Paula Melo Silva
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Saudações jovens cientistas! Aqui estou eu, o vosso cientista Diabólico, para vos ajudar no
estudo químico!
Para começarmos temos que recordar alguns conceitos…
Ainda se recordam da estrutura que compõe toda a matéria?
Muito bem! A matéria é constituída por átomos! Mas a descoberta da constituição da matéria e do modelo atómico foi um processo lento que se deveu a vários
cientistas! Vamos recordar essa caminhada!
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Vamos ver um vídeo do meus colegas do Crash
Course sobre a evolução do modelo atómico!
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Atomismo (Século V a.C)• A ideia que a matéria era
constituída por pequeníssimos corpúsculos.
• Demócrito e Leucipo eram os seus principais defensores
• O corpúsculo foi designado Átomo, que significa sem divisão.
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Modelo atómico de
Dalton (1803)
Designado por modelo
da esfera maciça
Cada átomo era uma porção
esférica de matéria mal
definida.
Os compostos
eram associações
de átomos de elementos diferentes.
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Modelo atómico de Thomson (1904)• Também designado de modelo do bolo
de passas.
Em 1897 Thomson descobriu o eletrão.
O átomo era uma esfera de carga positiva, uniformemente
distribuída, onde estavam mergulhadas pequeninas esferas
de carga negativa (os eletrões)
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Modelo atómico de Rutherford (1911)• Também designado modelo planetário do átomo
A experiência de Rutherford com partículas alfa colocou o modelo de Thomson à prova.
O átomo tem tinha duas zonas: o núcleo e a nuvem eletrónica.• O núcleo era positivo e muito denso. • Os eletrões moviam-se à volta do núcleo.
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Modelo atómico de Bohr
Niels adotou o modelo
planetário do átomo mas fez
dois postulados:
Os eletrões moviam-se em
redor do núcleo em órbitas circulares;
Os eletrões tinham energia quantizada que era traduzida
pelo raio da sua órbita.
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Modelo da Nuvem
eletrónica (Atual)
Schrondinger
De Broglie
Heinsenberg
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Depois de recordamos a evolução do modelo atómico convém relembrarmos o que sabemos sobre o átomo hoje, o que defende o modelo da nuvem eletrónica!
Modelo da nuvem eletrónica
• Cada átomo tem duas zonas: o núcleo e a nuvem eletrónica.• O núcleo é muito menor que a nuvem eletrónica mas possui mais massa do
que a nuvem.• O núcleo contém os protões e os neutrões e tem carga positiva.• A nuvem eletrónica possui os eletrões e tem carga negativa.• O átomo é eletricamente neutro.
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Modelo da nuvem eletrónicaOs eletrões têm carga negativa e têm muito menos massa que os
nucleões (protões e neutrões).
Os eletrões não têm orbitas mas sim orbitais – zonas do espaço onde é mais provável encontrar o eletrão.
Os eletrões têm energia quantizada no átomo, ou seja, estão organizados por níveis de energia níveis esses que só podem tomar
determinados valores de energia.
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Para tentar mostrar um pouco mais do modelo
atómico da nuvem eletrónica vamos agora
escutar um colega meu que nos vai falar do tamanho do
átomo!
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Unidade 3Classificação dos materiais3.2. Tamanho e massa dos átomosProfessora Paula Melo Silva
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Mas será que todos os átomos são iguais? O que
sabem sobre o assunto jovens cientistas?
Os átomos diferem no número de partículas subatómicas que possuem! O número de
protões presentes no núcleo do átomo define a que elemento pertence!
Recordem-se que os elementos são representados por um símbolo químico e que
estão organizados na Tabela Periódica dos Elementos!
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Metais
Não Metais
7 Períodos
18
Grupos
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Jovens cientistas e ainda se recordam de como se chama a espécie química formada quando um átomo
ganha ou perde eletrões?
Os iões! Vamos recordar a sua representação!
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Catião
• Ião de carga positiva• Perdeu eletrões
(deficiência em eletrões)
Anião
• Ião de carga negativa• Ganhou eletrões
(excesso de eletrões)
X carga
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Vamos testar os vossos conhecimentos na
simulação de construção de um átomo!
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Devido à sua diferente constituição os átomos de
elementos diferentes têm, em regra, massa
diferente.
Mas como poderemos medir a massa de algo infinitamente pequeno?
Conhecemos a massa dos átomos por métodos indiretos! Comparamos os átomos uns com os
outros: massa atómica relativa!
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Claro que dará jeito comparar com o átomo mais simples de todos: o Hidrogénio!
Mas atualmente a massa atómica relativa é calculada tendo por base
1/12 do átomo de carbono-12.
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Qual será a massa relativa de um ião sódio Na+?
Como a massa dos eletrões é desprezável comparada com a dos neutrões e protões podemos dizer
que a massa atómica relativa do ião sódio é aproximadamente
igual à massa do átomo do sódio.
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Jovens cientistas observem a imagem e identifiquem qual ou quais os elementos químicos usando a tabela periódica! A amarelo temos os
protões e a laranjas os neutrões.
Muito bem! São todos átomos de hidrogénio mas
com número diferente de
neutrões!
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IsótoposÁtomos diferentes do mesmo elemento químico.
Átomos que possuem o mesmo número atómico mas diferente número de massa.
Os isótopos têm propriedades químicas idênticas.
A maioria dos elementos químicos possui dois ou mais isótopos mas nem todos são estáveis.
A massa atómica relativa de um elemento tem em conta a abundância e a massa de cada um dos isótopos desse elemento.
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Vamos testar os vossos conhecimentos na
simulação de isótopos e massa atómica!
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Unidade 3Classificação dos materiais3.3. Níveis de energia e distribuição eletrónicaProfessora Paula Melo Silva
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Jovens cientistas vamos agora explorar um pouco mais a nuvem
eletrónica e os eletrões!
Já vimos que os eletrões são definidos pelo seu nível de energia e pela sua orbital. Vamos agora aprender como eles se encontram distribuídos
pelos níveis de energia.
A distribuição dos eletrões pelos níveis têm regras e os eletrões do último nível são designados por eletrões de
valência.
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Os eletrões distribuem-se por ordem crescente de energia
Cada nível de energia tem “capacidade máxima”
diferente.
O último nível (seja ele qual for) só pode levar no máximo
8 eletrões.
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Eletrões de valência
Eletrões do último nível de energia
Deve-se a eles:
O tamanho do átomo
A interação do átomo com outros
O comportamento químico do elemento
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Muito bem jovens cientistas! Já vimos que a massa de um átomo e do seu ião atómico é aproximadamente igual. Será que o seu
tamanho também será?
O tamanho será diferente! O catião é menor que o átomo correspondente e o anião é maior! Neste caso o eletrão está
na nuvem eletrónica que é a zona do átomo responsável pelo seu tamanho!