Átomos e Suas Características

Átomos

De acordo então com a mais atual teoria atômica, a teoria do modelo atômico de Bohr diz que os átomos (menor divisão de todas as matérias) é composto por 3 partículas.

A diferença na quantidade dessas partículas de um átomo para o outro é que faz de um átomo ser o componente de um tipo de material e o outro com quantidade diferentes dessas partículas formar outro material.
Essas quantidades designam então as propriedades que esse material vai ter.

As três partículas:

u = unidade de medida de massa atômica.

Ou dalton, o valor dela é determinado a partir de referência com o Carbono. Ele possui 6 prótons e 6 nêutrons, sendo então de massa 12. Pois levando-o como referência criou-se a unidade de medida 1u para a massa do próton que é igual a do nêutron.
Sendo o dalton portanto 1/12 da massa do carbono.

A massa do elétron é muito pequena (9,10 x 10^-28 gramas) por isso em comparação as demais é desconsiderável no peso do átomo, por agora.

Assim pode-se ver que as únicas partes que influenciam na massa do átomo são os prótons e os nêutrons.
Mais elétron ou menos elétron não faz grande diferença na massa do átomo.
Dando origem a fórmula:

A (massa) = Z (número de prótons) + N (número de nêutrons).


Vê-se também que são três partículas, cada uma com uma carga diferente da outra.
No núcleo ficam os prótons, mas como são todos de carga positiva igual, eles se repeliriam. Portanto entre eles para que possam ficam juntos formando o núcleo, existe os nêutrons, partículas de carga neutra.

Ao redor do núcleo, no que é chamado de eletrosfera, ficam os elétrons se movimentando ao redor dele (sendo constantemente atraídos pelas cargas positivas do núcleo que está ao redor).
Se elétrons ficassem parados "cairiam" no núcleo.

Em átomos P (número de prótons) = E (número de elétrons), portanto sem carga, neutro.

Número Atômico (Z)

Representa/equivale ao número de Prótons. Indica a quantidade de prótons do elemento.

O número de próton é único para cada elemento, átomos com número atômico iguais pertencem ao mesmo elemento químico. (mesmo material).

* Elementos químicos iguais são identificados pelo mesmo símbolo. Os símbolos que representam os elementos químicos são letras que provém de seus nomes no latim, normalmente uma letra em maiúsculo.
Se o elemento for representado por duas letras a primeira é maiúscula e a segunda minúscula.

Exemplo:
Aurum - Au,

Natruim - Na,

Khalium - K,

etc.

Representação de Átomos

A = número de massa
Z = número de prótons
n = número de nêutrons


Íons são átomos nos quais há falta ou excesso de cargas negativas (de elétrons).

Somente os elétrons se movimentam no átomo.
Inclusive somente eles (das partículas que compões um átomo - prótons, elétrons e nêutrons-) conseguem sair de um átomo para outro (com exceção em casos de radiação onde há movimento de prótons).

Então em caso de haver perda ou ganho de elétrons em um átomo se formará um íon.

Íons

São átomos que possuem carga elétrica.

Eles possuem número de elétrons (cargas negativas) diferente do número de prótons (cargas positivas), portanto o resultado das cargas será diferente de zero, não será neutro.

Saindo ou entrando elétrons em um átomo (que antes possuía a quantidade de elétrons igual a quantidade de prótons - neutro) ele passa a possuir carga elétrica, pois ou ele terá a mais cargas positivas (prótons sobrando sem elétrons para anular sua carga) ou negativas (elétrons sobrando sem prótons para anular sua carga).



Dois átomos podem ser comparados por nomenclaturas como:

- Isótopos: Número igual de prótons.

Se forem átomos com o mesmo número atômico, portanto o mesmo elemento químico, serão isótopos por possuírem diferentes números de massa. (No caso somente pode ser por possuírem diferente números de neutros).

Se forem íons isótopos, são íons do mesmo elemento, possuindo então o mesmo número atômico, podendo possuir a mesma massa, mas com diferentes números de elétrons, dando carga a eles (fazendo deles íons).


* Um exemplo de isótopos encontrados naturalmente é o Boro:

Existem dois tipos de átomos de Boro, isótopos, encontrados na natureza.

- 20% do Boro encontrada é o isótopo de massa 10.
- O resto de Boro encontrado é o seu isótopo de massa 11, sendo 80% do Boro existente na natureza.

Sabendo que cada próton tem massa 1u e o Boro tendo 5 prótons, quer dizer que no mínimo ele pesaria 5u de massa, mas como ele tem necessidade de ter nêutrons em seu núcleo também (pois só prótons -cargas positivas- juntos se repeliriam), então o resto da massa é o número de nêutrons, pois também cada nêutron tem massa 1 igual ao próton e a massa do elétron é desconsiderável nesse caso.

Portanto o isótopo de Boro de massa 10 tem 5 nêutrons e o de massa 11 tem 6.


- Isoeletrônico: Número igual de elétrons.

São átomos ou íons que possuem o mesmo número de elétrons.

Se forem átomos, (portanto neutros, e = p):
Sendo isoeletrônicos terão o mesmo número de elétrons e consequentemente o mesmo de prótons (sendo átomos, considerados isótopos também), portanto átomos isoeletrônicos seriam de um mesmo elemento.
Teriam somente então o número de massa diferente (isso aconteceria pela diferença no número de nêutrons).

Se forem íons isoeletrônicos, serão de elementos diferentes. Possuirão o mesmo número de elétrons, mas diferentes números de prótons e nêutrons.


Exemplo:
Se X^1+ e Y^2- forem isoeletrônicos e o número de prótons do elemento X é 37. Qual seria o número atômico de Y?

Se o número de prótons (ou número atômico de X) é 37, se ele fosse um átomo (neutro) seu número de elétrons teria que ser 37 também, então se anulariam e ele não teria carga.
Mas como X é um íon de carga +1, quer dizer que falta cargas negativas (porque só as cargas negativas se deslocam para fora dos átomos), sobrando cargas positivas em comparação ao total de quando ele era neutro.
Então esse átomo X que tinha 37 elétrons, teve um elétron perdido, ficando com cargas positivas sobrando. Portanto agora como íon, ele possui 36 elétrons.

Se X é isoeletrônico do íon Y, então Y também tem 36 elétrons, que no caso dele ter carga -2, quer dizer que tem dois elétrons a mais que o número de prótons, então o número de prótons dele será 34.

Se olhar na tabela periódica, os números atômicos são únicos para cada elementos, portanto só terá um elemento o qual Y poderá ser.
A tabela periódica é dividida em ordem crescente de número atômico, então se acompanhar desde o primeiro elemento com 1 próton, seguindo a linha, depois a de baixo, chegará no elemento de número 34 e se saberá qual é.


Um átomo, que seria então neutro, precisando para isso ter a mesma quantidade de prótons e elétrons, esse seria considerado o "Estado Fundamental" dos elementos.


Exemplo 2:
A Pt (platina) no estado de oxidação (perda de elétrons) apresenta-se como Pt^4+, esse íon tem 74 elétrons. Qual seria a quantidade de prótons dele no estado fundamental?

A quantidade de prótons não muda, estando ele (platina) no estado fundamental ou como íon.
Portanto sabendo a quantidade de próton do Pt^4+, saberá a quantidade do átomo Pt.
Se o íon tem 74 elétrons e tem 4 cargas positivas sobrando, quer dizer que tem 4 prótons a mais no núcleo do que elétrons na eletrosfera.
Sendo assim o Pt tem 78 prótons (que é o número atômico do Pt (no estado fundamental) e poderia se descobrir simplesmente consultando a tabela periódica também).


Exemplo 3:
O íon A^2- tem configuração eletrônica 3s2, 3p6 para o seu último nível eletrônico (última camada, que no caso desse íon é a terceira. Possui somente 3 camadas, que ele se classificaria então como terceiro período). Qual é o número atômico de A?

Completando-se a distribuição até chegar em 3p6, pelo diagrama de Linus Pauling fica:



1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6.

Soma-se os elétrons de cada camada e acha-se o total de elétrons do íon que é 18.
Se ele tem carga elétrica de 2 cargas negativas sobrando, quer dizer que sobra dois elétrons que não tem sua força anulada por nenhum próton, então o número de prótons de A é 16.

Z = 16.

Cátions e Ânions

Íons com excesso de cargas negativa. Tendo mais elétrons que prótons, recebido elétrons são chamados de Ânions.

Íons com cargas positiva. Pela saída de elétrons, ficando com mais prótons que elétrons são chamados de Cátions.

X = Carga elétrica:

+ (saída de cargas negativas, elétrons)
- (entrada de elétrons)




- Isóbaros: Possuem o mesmo número de massa.

Podem ser átomos de elementos diferentes, tendo números atômicos diferentes e de massa igual. (pela diferença no número de nêutrons).

Exemplo:


- Isótonos: Possuem o mesmo número de nêutrons.

A (massa) - Z (número de prótons) = N (número de nêutrons).


Exemplo 2: