Isótopos!

                        Vamos falar sobre os nossos amigos isótopos!

Mas primeiro temos que saber o que são...

Isótopos são átomos de um elemento químico cujos núcleos têm o mesmo número atómico, ou seja, os isótopos de um certo elemento contêm o mesmo número de protões designado por "Z", mas diferentes números de massa (a massa atómica é vulgarmente designadas por "A").

De onde vem a palavra isótopo...

- Significa "no mesmo lugar", vem do facto dos isótopos se situarem no mesmo lugar na tabela periódica, isto é, pertencem ao mesmo grupo e ao mesmo período. 

- Diferença nos pesos atómicos resulta de diferenças no número de neutrões nos núcleos atómicos, ou seja, os isótopos são átomos que possuem a mesma quantidade de protões, mas não a mesma de neutrões.

Ex.: O átomo de Hidrogénio possui três formas de isótopos:

-o Prótio (1 protão apenas) 

-o Deutério (1 protão e 1 neutrão) 

-o Trítio (1 protão e 2 neutrões). 

No entanto, 99,9% do Hidrogénio existe na forma de Prótio.

Formação de iões:

Vamos formar iões!











Grande parte dos átomos, quando isolados, não são estáveis e, por isso, têm tendência a unir-se a outros átomos dando origem a moléculas, ou então ganham ou perdem electrões, dando origem a iões.

Como se formam os iões?
A formação de iões vem da necessidade de os átomos terem o último nível de energia com electrões totalmente preenchido. Considera o exemplo do átomo de Cloro (Cl), com Número Atómico 17:

Os electrões do átomo de Cloro distribuem-se por 3 níveis de energia. A sua distribuição electrónica é:

                                                                     2-8-7
Este átomo tem 3 níveis de energia com electrões, e o último nível com electrões, o nível 3, apenas tem 7 electrões, não estando por isso completamente preenchido. Para estar completamente preenchido, o último nível com electrões deve ter 8 electrões (, à excepção dos casos em que o último nível com electrões coincide com o primeiro. Nesses casos são necessários apenas 2 electrões). Assim, este átomo de Cloro não é estável, e para se tornar estável pode...

• pode ganhar 1 electrão e fica com o último nível completamente preenchido;       certo
• pode perder os 7 electrões do nível 3 e fica com o nível anterior completamente preenchido.   errado

Como é fácil de compreender, é muito mais provável o átomo ganhar 1 electrão do que perder 7 electrões.

Como ganha 1 electrão, passa a ter excesso de cargas negativas, logo dá origem ao ião Cloreto, com carga mononegativa (-1).

Distribuição Electrónica: 

Pumba vamos nos distribuir electronicamente!

- Os electrões giram em torno do núcleo do átomo porque se sentem atraídos por este. 

-Esta atracção deve-se ao facto de estes terem carga oposta, os protões têm carga positiva, enquanto os electrões têm carga negativa e é esta diferença de carga que os leva a atrairem-se mutuamente.

-Na nuvem electrónica apenas existem electrões, com carga negativa, e quando estes se aproximam demasiado uns dos outros, pelo facto de terem carga semelhante, vão-se repelir e afastar. Por esse motivo, os electrões "organizam-se" no espaço em torno do núcleo, mantendo-se o mais próximo possível do núcleo e ao mesmo tempo o mais afastado possível entre eles. Assim:

• há electrões que giram preferencialmente mais próximos do núcleo;
• há electrões que giram preferencialmente mais afastados do núcleo.
• Aqueles que giram mais próximos do núcleo são os de menor energia, enquanto os que giram mais afastados do núcleo são os de maior energia.

-No espaço em torno do núcleo temos então diferentes níveis de proximidade ao núcleo, onde giram os electrões:

A massa dos átomos: 
                     

Temos que pesar os átomos para saber o seu peso?!

  O átomo é constituído por protões, neutrões e electrões. Destas partículas, a massa dos protões e dos neutrões é semelhante, enquanto a massa de um electrão é bastante mais baixa do que a massa do protão e do neutrão.

Sendo a massa do electrão tão pequena comparada com a do protão e do neutrão conclui-se que a massa do átomo está sobretudo concentrada no núcleo.

A massa atómica relativa (Ar):

A massa de um determinado átomo pode ser calculada somando a massa das diferentes partículas que o constituem, protões, neutrões e electrões. Como o valor calculado é sempre muito pequeno e por isso nada prático para trabalhar, estabelece-se a massa dos átomos por comparação com um determinado padrão. A essa massa estabelecida por comparação com o padrão dá-se o nome de Massa Atómica Relativa (Ar). O padrão utilizado para estabelecer por comparação a massa dos átomos é 1/12 do átomo de Carbono-12.

O Carbono - 12 é um átomo de Carbono com 12 partículas no núcleo, 6 protões e 6 neutrões. "Divide-se" este átomo em 12 partes iguais e será a massa de uma dessas partes o padrão estabelecido. Por exemplo a Massa Atómica Relativa do átomo de Oxigénio é aproximadamente 16 (Ar (O) = 16), logo isso significa que a massa de um átomo de Oxigénio é, em média, 16 vezes superior à massa do padrão utilizado (1/12 do átomo de Carbono - 12).

Exercício:

Vamos testar as tuas capacidades! Eu consigo voar, e tu consegues fazer isto?

1 - Representa simbolicamente um átomo de Cloro cujo núcleo é constituído por 17 protões e 18 neutrões.

Resolução:

Tendo em conta os dados do enunciado, devemos saber que...

• ... o símbolo químico do elemento Cloro é Cl;... 
• o Número Atómico é 17, já que o átomo tem 17 protões;
• ... o Número de Massa é 35, já que o átomo tem 35 partículas no núcleo ( 17 protões + 18 neutrões).

Então, a representação simbólica deste átomo será:

35	Cl
17

Representação Simbólica:

Já aprendeste que para representar simbolicamente um átomo de determinado elemento, tens que indicar o respectivo símbolo químico. Para além disso, é necessário conhecer de cada átomo...

• O número atómico;
• O número de massa.

Número Atómico (Z)

O Número Atómico (Z) corresponde ao número de protões que existem no núcleo do átomo.

Z = Número de protões

Cada elemento químico é caracterizado por um número atómico diferente. Este número é constante para cada elemento químico (Por exemplo, todos os átomos de Carbono têm o mesmo número atómico, que é 12,  e não existe mais nenhum elemento químico, sem ser o Carbono, que tenha um  número atómico igual.               Exemplo:                         Um átomo que tenha 12 protões (Z = 12) é de um elemento químico diferente  de um átomo que tenha 13 protões (Z = 13).            O número atómico é representado em índice inferior imediatamente antes do símbolo do átomo.             No caso dos átomos de cálcio (Ca), que têm 20 protões: 20Ca Número de Massa (A) O Número de Massa (A) corresponde ao total de partículas (protões e neutrões) que existem no núcleo  do átomo.      A = Z + N           (número de massa = número de protões + número de neutrões)    Um átomo de carbono tem 6 protões (Z = 6). Se ele tiver neutrões (N = 7),  então o seu número de massa é igual a 13, porque: A = Z + N A = 6 + 7 A =  13 O número de massa é representado em índice superior imediatamente antes do símbolo do átomo.  Neste caso:                                                              13C

O número atómico (Z) e o número de massa (N) podem-se representar conjuntamente.

Exercício:                                                            

  

                                                                                                           Vamos agora testar as tuas capacidades!

1 - Considera um átomo de Cloro (Cl) com 17 protões no núcleo e 17 electrões na nuvem electrónica. Prova que a carga eléctrica total deste átomo é neutra (0).

Resolução:

Começamos por efectuar a contagem de cargas positivas e negativas:

Fazendo o balanço total das cargas:

Átomo de cloro 

Núcleo --> +17    

                                                                            Total --> 0                                                          

Nuvem Electrónica --> -17

Desta forma fica provado que a carga total do átomo de Cloro é neutra (0), pois a carga do núcleo (positiva) e a carga da nuvem electrónica (negativa) anulam-se.