Atomística: O estudo do átomo e suas propriedades

Assim como na biologia se estudam os processos evolutivos, em química estudamos uma espécie de evolução também, em que o átomo é o personagem principal deste processo de aprendizagem. Neste resumo, iniciaremos o estudo de um universo muito além da nossa capacidade de enxergar. Trata-se do universo microscópico dos átomos e das moléculas; trata-se da Atomística.

Visão Microscópica: As partículas subatômicas

Por volta de 400 a.C., Demócrito e Leucipo, através da Filosofia, acreditava que a matéria seria formada pelo agrupamento de partículas de tamanho muito reduzido e formato esférico, maciças e que não pudessem ser divididas. Era o mundo microscópico entrando em cena, como na figura acima, em que se tem a visão microscópica das células vermelhas do sangue. A essa partícula, discutida pelos filósofos, foi dado o nome de átomo (em grego significa: indivisível). Mais tarde foram descobertas as demais partículas subatômicas, a saber, prótons, nêutrons e elétrons.

A localização de cada partícula ocorre da seguinte maneira:

• Núcleo: Parte central do átomo, composta por prótons (positivos) e nêutrons (nulos).
• Eletrosfera: Região composta pelos elétrons, estes orbitam ao redor do núcleo e são eletricamente negativos.

Algumas Notações

A identificação de coisas e pessoas por meio de números é muito comum em nosso cotidiano. Como identificar uma pessoa, por exemplo? Através de seu RG (registro geral) ou por seu CPF (cadastro de pessoa física). Com o átomo, podemos utilizar essa analogia, em que o número de prótons, de nêutrons e de elétrons são ferramentas importantes na identificação de um átomo.

• Número Atômico – Z ou pÉ o número que indica a quantidade de prótons existentes no núcleo atômico.

• Número de Massa – AÉ a soma dos prótons e nêutrons existentes no núcleo de um átomo.

A = z + n

• Elemento QuímicoÉ um conjunto de átomos de mesmo número atômico.

Representação dos Átomos

Em geral a representação ocorre da seguinte maneira:

AXz 

Átomo no Estado Fundamental

Átomo eletricamente neutro.

z = nº de elétron

Íons

A espécie química que apresenta o número de prótons diferente do número de elétrons.

• Íon positivo – Cátion (+)  Perde (libera) elétron
• Íon negativo – Ânion  (–) Ganha (recebe) elétron

Semelhanças Atômicas

Qualquer semelhança não é mera coincidência. Existem alguns conceitos de semelhança atômica, a saber, átomos isótopos, isóbaros, isótonos e isoeletrônicos.

• Isótopos
  Átomos que possuem o mesmo número de prótons e diferentes números de massa.

• Isóbaros
  Átomos de diferentes números de prótons (elementos diferentes), mas que possuem o mesmo número de massa.

• Isótonos
  Átomos que possuem mesmo número de nêutrons e diferente números atômicos e de massa.

• Isoeletrônicos
  São átomos ou espécies que possuem o mesmo número de elétrons, mas diferem quanto ao número de massa, de nêutrons e atômico.

Estudo da Eletrosfera

As cores brilhantes dos fogos de artifício são produzidas pela queima de diferentes elementos químicos. O estudo da luz permitiu a obtenção dos chamados espectros descontínuos, característicos de cada elemento. A cada cor desses espectros foi associada a certa quantidade de energia. Em 1913, Niels Böhr (1885-1962) propôs um novo modelo atômico, relacionando a distribuição dos elétrons na eletrosfera com sua quantidade de energia.

Níveis energéticos ou Camadas

Tem-se 7 camadas cada uma com seu número máximo de elétrons, veja:

Subníveis de energia

Uma subdivisão dos níveis ou camadas.

Unindo-se níveis e subníveis, tem-se uma ordem crescente de distribuição de energia, tem-se, portanto, a distribuição eletrônica.

1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p

Em que, também pode-se encontrar na forma conhecida como o diagrama de Linus Paulling ou diagrama de retas paralelas:

Fonte: Descomplica