Os átomos são as unidades fundamentais da matéria. Apesar do que se pensava na Grécia Antiga, os átomos podem ser divididos em partes menores. Eles são compostos por três partículas principais: os prótons, que têm carga positiva, os nêutrons, que não têm carga, e os elétrons, que possuem carga negativa.
Para testarmos nossos conhecimentos, vamos começar com algumas perguntas.
Questão 1
Na história da ciência, muitos modelos atômicos foram apresentados para explicar a composição da matéria. Por exemplo, Dalton via o átomo como uma bola sólida. Já Bohr desenvolveu uma ideia diferente, introduzindo os níveis de energia dos elétrons.
Qual afirmativa abaixo descreve corretamente uma característica do modelo atômico de Niels Bohr?
A) Os elétrons estão fixos no núcleo, como passas em um pudim.
B) Os elétrons se movem em órbitas circulares e podem ter níveis de energia distintos.
C) O núcleo do átomo é formado apenas por prótons.
D) A massa do átomo está concentrada na eletrosfera.
E) Os elétrons têm trajetórias aleatórias ao redor do núcleo.
Resposta correta: letra B. Os elétrons realmente giram ao redor do núcleo em órbitas com níveis de energia quantizados. O modelo de Bohr, criado em 1913, aprimorou a visão anterior de Rutherford. Ele sugeriu que os elétrons orbitam em caminhos fixos. Para mudar de nível, os elétrons precisam absorver ou liberar energia em quantidades específicas. Assim, Bohr ajudou a explicar os espectros de emissão. Essa ideia de trajetórias definidas foi essencial, enquanto o conceito de trajetórias indefinidas foi introduzido mais tarde por Schrödinger.
Questão 2
Todo átomo é composto por partículas menores: prótons, nêutrons e elétrons. O número de prótons no núcleo determina o número atômico (Z), enquanto a soma dos prótons e nêutrons é o número de massa (A).
Um átomo tem número atômico 17 e número de massa 35. Quantos nêutrons esse átomo possui?
Resposta correta: letra A – 18 nêutrons.
Para descobrir quantos nêutrons um átomo tem, usamos a fórmula: nêutrons = massa – número atômico (n = A – Z). Aqui, número de massa (A) é 35 e número atômico (Z) é 17, logo, 35 – 17 = 18 nêutrons. O número atômico também nos informa a quantidade de prótons em átomos neutros, então a diferença entre massa e prótons nos dá os nêutrons. Isso é importante para entender os isótopos, que têm o mesmo número atômico, mas massa diferente.
Questão 3
Os elétrons estão distribuídos em regiões chamadas camadas ou níveis de energia ao redor do núcleo. Cada camada tem um limite na quantidade de elétrons que pode acomodar.
Quantos elétrons podem ocupar, no máximo, a terceira camada (camada M) de um átomo?
Resposta correta: letra C – 18 elétrons.
A máxima capacidade de elétrons em cada camada pode ser calculada com a fórmula 2n², onde n é o número da camada. Para a terceira camada (n = 3): 2 x 3² = 2 x 9 = 18 elétrons. Essa é uma regra teórica, mas, em átomos leves, pode acontecer de a terceira camada não estar totalmente preenchida antes que a quarta comece a ser preenchida, devido ao princípio da energia mínima. Isso é bem relevante no estudo de como os elétrons se organizam.
Questão 4
Os átomos podem ganhar ou perder elétrons, o que altera a sua carga elétrica. Quando isso acontece, eles viram íons e têm comportamentos químicos diferentes dos átomos neutros.
Um átomo neutro possui 20 prótons e 20 elétrons. Se perder 2 elétrons, como ele ficará?
Resposta correta: letra E – Cátion com carga +2.
Quando um átomo perde elétrons, ele se torna um íon positivo, chamado cátion. Se ganhar elétrons, se torna um ânion, com carga negativa. No exemplo, temos 20 prótons (carga positiva) e 20 elétrons (carga negativa), então ele é neutro. Ao perder 2 elétrons, fica com 20 prótons e 18 elétrons, resultando em uma carga de +2, e se torna um cátion. Esse conceito é muito importante para entender como as ligações iônicas funcionam.
Conclusão
Esses conceitos fundamentais sobre átomos são essenciais para quem quer entender melhor como os materiais ao nosso redor funcionam. Os átomos estão presentes em tudo o que vemos e tocamos, e compreender suas estruturas e comportamentos nos ajuda a ter uma visão clara da química e da física do mundo.
Continue praticando sobre os átomos e suas características, e explore mais sobre o fascinante mundo da química. O conhecimento sobre esses aspectos vai muito além da sala de aula e faz parte da nossa vida diária, desde as interações mais simples até as reações químicas complexas.
