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