Átomo: Semelhanças atômicas, distribuição eletrônica e modelos atômicos.

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Bons estudos!

Átomos: Semelhanças atômicas, distribuição eletrônica e modelos atômicos.

Semelhanças atômicas:

Se analisarmos o número atômico (Z), o número de nêutrons (N) e o número de massa (A) de átomos diferentes, será possível identificar e formar conjuntos de átomos com algumas similaridades. Esta propriedade dos átomos recebe o nome de semelhança atômica.

Isótopos: átomos pertencentes a um mesmo elemento químico, portanto possuem números atômicos iguais. Os isótopos se diferenciam com relação ao número de massa, acompanhe os exemplos:

O elemento químico Magnésio (Mg) possui os seguintes isótopos:

₁₂Mg²⁴ (presente na natureza com a porcentagem de 78,9%)

₁₂Mg²⁵ (presente na natureza com a porcentagem de 10,0%)

₁₂Mg²⁶ (presente na natureza com a porcentagem de 11,1%)

Os isótopos de hidrogênio recebem nomenclatura própria, veja:

₁H¹ – Hidrogênio comum, prótio, hidrogênio leve;

₁H²– Deutério;

₁H³– Trítio, tritério, tricério.

O hidrogênio comum é o que encontramos em maior quantidade na natureza, está presente na proporção de 99,9% em relação a seus isótopos.

Isóbaros: esses átomos possuem o mesmo número de massa (A), mas se diferem na numeração atômica (Z), os elementos Cálcio (Ca) e Argônio (Ar) são isóbaros.

₁₈Ar⁴⁰ ₂₀Ca⁴⁰

Como os isóbaros acima não pertencem a elementos químicos iguais, suas propriedades químicas se diferenciam.

Isótonos: átomos com número de nêutrons (n) iguais que se diferem pelo número atômico (Z) e de massa (A). Magnésio (Mg) e Silício (Si) são exemplos de Isótonos.

₁₂Mg²⁶ ₁₄Si²⁸

P = 12 n = 14 P = 14 n = 14

Estes isótonos pertencem a diferentes elementos químicos, o que nos leva a concluir que possuem diferentes propriedades químicas e físicas.

Um macete para não esquecer:

IsótoNos – mesmo número de nêutrons.

IsótoPos – mesmo número de prótons.

IsóbAros – mesmo número de massa.

Isoeletrônicos

Átomos neutros apresentam o mesmo número de prótons e elétrons, porém, esses átomos podem ganhar ou perder elétrons, passando a formar íons. Os átomos e íons que apresentam o mesmo número de elétrons são denominados isoeletrônicos. Exemplos:

Fontes: Mundo Educação, Info escola e Brasil escola

Distribuição eletrônica

Linus Carl Pauling (Portland, 28 de Fevereiro de 1901 — Big Sur, 19 de Agosto de 1994) foi um químico quântico e bioquímico dos Estados Unidos. Pauling é amplamente reconhecido como um dos principais químicos do século XX. Foi pioneiro na aplicação da Mecânica Quântica em química e, em 1954, foi galardoado com o Nobel de Química pelo seu trabalho relativo à natureza dasligações químicas. Também efetuou importantes contribuições relativas à determinação da estrutura de proteínas e cristais, sendo considerado um dos fundadores da Biologia Molecular.Pauling recebeu o Nobel da Paz de 1962, pela sua campanha contra os testes nucleares e é a única personalidade a ter recebido dois Prémios Nobel não compartilhados. As outras personalidades que receberam dois Prémios Nobel foram Marie Curie (Física e Química), John Bardeen (ambos em Física) eFrederick Sanger (ambos em Química). Pauling popularizou as suas ideias, análises, pesquisa e visões em vários livros de sucesso, mas controversos, sobre a temática da vitamina C e Medicina Ortomolecular.

Nos elementos químicos conhecidos, os átomos podem distribuir-se em 7 níveis de energia (contendo elétrons) que são representados, em sequência, a partir do núcleo, pelas letras K, L, M, N, O, P, Q ou pelos números 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Estes números são chamados de números quânticos principais, eles representam a aproximada distância do elétron ao núcleo, como também a energia do elétron. Se um elétron tem número quântico principal igual a 3, ele pertence à camada M e tem a energia desse nível.

Exemplo:

Represente, esquematicamente, o átomo de número atômico 17 e número de massa 35.

Temos:                        Nº de prótons: Z = 17
Z = 17                         Nº de elétrons: Z = 17
A = 35                         Nº de nêutrons N = A – Z = 35 – 17 = 18

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Camada de valência

O nível de energia mais externa do átomo é denominado camada de valência. Assim, no átomo do exemplo anterior é a camada M. Ela pode conter, no máximo, 8 elétrons.

Subníveis de energia

Verificou-se que a radiação correspondente à energia liberada, quando um elétron passa de um nível de energia mais afastado para outro mais próximo do núcleo, é, na realidade, a composição de várias ondas luminosas mais simples. Conclui-se, então, que o elétron percorre o caminho “aos pulinhos’, isto é, os níveis de energia subdividem-se em subníveis de energia”.

Nos átomos dos elementos conhecidos, podem ocorrer 4 tipos de subníveis, designados sucessivamente pelas letras s (“sharp”), p (“principal”), d (“diffuse”) e f (“fundamental”).

O número máximo de elétrons distribuído em cada subnível é:

s	p	d	f
2	6	10	14

Notação da configuração eletrônica

Escreve-se o número quântico principal antes da letra indicativa do subnível, a qual possui um “expoente” que indica o número de elétrons contidos nesse subnível.

Exemplo: 3p⁵

Significado: Na camada M (número quântico principal = 3), existe o subnível p, contendo 5 elétrons.

Para se dar a configuração eletrônica de um átomo, colocam-se os elétrons, primeiramente, nos subníveis de menor energia (estado fundamental).

Exemplo: Na (Z = 11)

Na: 1s² 2s² 2p⁶ 3S¹

Deve-se observar a ordem energética dos subníveis de energia, que infelizmente não é igual à ordem geométrica. Isso porque subníveis de níveis superiores podem ter menor energia total do que subníveis inferiores.

Resumindo: