ESTRUTURA ATÔMICA E LIGAÇÃO INTERATÔMICA
Por: Fraaangs • 15/8/2016 • Trabalho acadêmico • 2.039 Palavras (9 Páginas) • 515 Visualizações
AULA 2- ESTRUTURA ATÔMICA E LIGAÇÃO INTERATÔMICA
Introdução
Algumas propriedades importantes dos materiais sólidos dependem dos arranjos geométricos dos átomos e também das interações que existem entre os seus átomos ou moléculas constituintes.
Estrutura Atômica – Conceitos fundamentais
Átomo → prótons e nêutrons, rodeado por elétrons em movimento. Um átomo para estar em seu estado fundamental precisa ter o número de próton igual ao número de elétron.
Cargas das partículas subatômicas[pic 1]
Prótons = + 1,602 x 10-19 C
Elétrons = - 1,602 x 10-19 C
Nêutrons = eletricamente neutros
Massas das partículas subatômicas
Prótons = 1,67 x 10-27 kg
Elétrons = 9,11 x 10-31 kg
Nêutrons = 1,67 x 10-27 kg
Número Atômico (Z) e número de massa (A)
- Z representa o número de prótons presentes no núcleo do átomo;
- N representa o número de nêutrons;
- A representa a massa do átomo: é a soma dos prótons e nêutrons.
A = Z + N ; A = P + N ou N=A-Z
Isótopos: átomos com o mesmo número de P (8O16,8O17, 8O18);
Isóbaros: átomos com o mesmo número de A (19K40,20C40);
Isótonos: átomos com mesmo número de N (17Cl37, 20C40).
Representação de um átomo
[pic 2]
ou ZXA[pic 4][pic 5][pic 3]
[pic 6]
Íons – São átomos que ganham ou perdem elétrons.
[pic 7]
Exemplos:
- Determine o número atômico e o numero de massa de um átomo com 22 elétrons e 26 nêutrons?
- Para o cátion abaixo determine seu número de prótons, elétrons e nêutrons:
+2[pic 8]
- Quais são os números de prótons (Z), massa (A), nêutrons (N) e de elétrons (e-) de um átomo de potássio (19K39) em seu estado normal?
- Complete a tabela:
[pic 9]
- Represente, esquematicamente, o átomo de número atômico 17 e número de massa 35.
O peso atômico corresponde a média ponderada das massas atômicas dos isótopos do átomo que ocorrem naturalmente, onde os pesos da média são a abundância de cada isótopo na natureza.
Unidades de medida do peso atômico
- uma/átomo
uma: corresponde a 1/12 da massa atômica do isótopo mais comum do carbono (A=12)
- g/mol
Mol= 6,023x1023 átomos (elemento) ou moléculas (composto).
1 uma/átomo = 1 g/mol
Exemplo: Peso atômico do ferro → 55,85 uma/átomo = 55,85 g/mol
MODELOS ATÔMICOS
- Modelo atômico de Bohr
- considera que os elétrons circulam ao redor do núcleo atômico em orbitais discretos e a posição do elétron é estabelecida em termos de seu orbital.
[pic 10][pic 11][pic 12]
- considera que as energias dos elétrons são quantizadas, isto é, aos elétrons só são permitidos valores específicos de energia. Cada órbita estava relacionada a uma energia. (conceito de física quântica).
- Esses estados não variam de forma continua com a energia: estados adjacentes são separados por quantidades finitas de energia (gap).
- Problema: limitações no modelo de Bohr não permitiam a compreensão de fenômenos envolvendo os elétrons. [pic 13]
- Modelo mecânico-ondulatório (atual)
- Considera que o elétron possui características de onda e de partícula.
- Distribuição de probabilidades: agora a posição do elétron é considerada como sendo a probabilidade dele estar em vários locais ao redor do núcleo. Em outras palavras, a posição é descrita por uma distribuição de probabilidades, ou uma nuvem eletrônica.
Características do modelo atual
- Impossibilidade de localizar os elétrons com precisão total. Cai o conceito de órbita circular.
- Quantização da energia: somente certos estados eletrônicos são permitidos. Para cada estado, uma energia associada.
- Orbitais possíveis: regiões onde se podem encontrar os elétrons. Para cada estado permitido, um orbital associado.
- Números quânticos.
[pic 14][pic 15][pic 16]
NÚMEROS QUÂNTICOS
Número quântico principal: n
Caracterizam cada elétron em um átomo, determinando a forma, o tamanho e a orientação espacial da densidade de probabilidade de um elétron. Refere-se ao nível de energia.
Nos átomos dos elementos químicos podem ocorrer 7 níveis de energia contendo elétrons)
[pic 17][pic 18]
n=1,2,3,...
- Determinação da energia de um elétron.
- Tamanho dos orbitais;
- Define o tamanho de um orbital
[pic 19]
[pic 20]
Número quântico secundário: l
Refere-se ao subnível de energia
[pic 21]
- Cada subnível possui um número especifico de orbitais
- Define o formato de um orbital
Representação dos orbitais
[pic 22]
[pic 23]
[pic 24]
[pic 25]
Número quântico magnético: ml
- Pode ter valores inteiros entre +l e – l , incluindo zero.
- Descreve a orientação do orbital no espaço.
Orbitais em um determinado subnível diferem apenas quanto à sua orientação no espaço, não quanto à sua energia.
Valores permitidos de ml: 2.l+1
[pic 26]
Número quântico magnético de spin: ms
O elétron aparentemente comporta-se como se fosse uma esfera minúscula rodando em torno do seu próprio eixo.
[pic 27][pic 28]
...