Átomos: Conceitos e Modelos

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Átomo

Unidade básica da matéria, composta por prótons, nêutrons e elétrons.

Ideia atômica de Demócrito e Leucipo

Conceito filosófico grego de que a matéria era formada por partículas indivisíveis e eternas chamadas átomos.

Modelo atômico de Dalton

Primeiro modelo científico, que considerava o átomo uma esfera maciça, indivisível, indestrutível e homogênea (modelo da bola de bilhar).

Lei da Conservação da Massa (Lavoisier)

Princípio que afirma que, em uma reação em sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos.

Lei das Proporções Definidas (Proust)

Determina que uma substância composta sempre é formada pelos mesmos elementos em proporções de massa constantes.

Raios catódicos

Feixes de partículas negativas emitidos pelo cátodo em tubos a vácuo, cuja análise levou à descoberta do elétron.

Descoberta do elétron

Realizada por J. J. Thomson em 1897 por meio de experimentos com tubos de raios catódicos.

Modelo atômico de Thomson

Esfera de carga positiva com elétrons negativos incrustados, garantindo a neutralidade elétrica (modelo do pudim de passas).

Radioatividade

Fenômeno de emissão espontânea de radiação por núcleos instáveis, fundamental para os experimentos de Rutherford.

Experimento da folha de ouro

Ensaio de Rutherford que usou partículas alfa para provar que a maior parte do átomo é espaço vazio e possui um núcleo denso.

Modelo atômico de Rutherford

Átomo com núcleo central pequeno, denso e positivo, rodeado por elétrons em uma eletrosfera vazia (modelo planetário).

Eletrosfera

Região externa do átomo que envolve o núcleo e onde os elétrons orbitam.

Núcleo atômico

Região central diminuta e densa do átomo, concentrando quase toda a sua massa e carga positiva.

Próton

Partícula subatômica com carga elétrica positiva (+1) localizada no interior do núcleo atômico.

Nêutron

Partícula subatômica sem carga elétrica (neutra) situada no núcleo, descoberta por James Chadwick em 1932.

Elétron

Partícula subatômica com carga elétrica negativa (-1) e massa desprezível, presente na eletrosfera.

Limitação do modelo de Rutherford

Incapacidade de explicar por que elétrons acelerados não perdiam energia até colidir com o núcleo.

Modelo atômico de Bohr

Propõe que os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas circulares estáveis com energias quantizadas.

Órbita estacionária

Nível de energia fixo no qual o elétron pode se mover sem emitir ou absorver radiação eletromagnética.

Salto quântico

Transição de um elétron entre níveis de energia mediante absorção ou emissão de um fóton de luz.

Estado fundamental

Configuração na qual os elétrons de um átomo ocupam os níveis de menor energia possíveis.

Estado excitado

Condição em que um elétron absorve energia e se desloca para uma camada mais externa e energética.

Espectro de emissão atômica

Conjunto de comprimentos de onda de luz emitidos por elétrons excitados ao retornarem a níveis mais baixos.

Modelo de Sommerfeld

Extensão do modelo de Bohr que introduziu órbitas elípticas e subníveis de energia para os elétrons.

Dualidade onda-partícula (De Broglie)

Princípio que estabelece que o elétron e outras partículas de matéria apresentam tanto comportamento corpuscular quanto ondulatório.

Princípio da Incerteza de Heisenberg

Teorema que afirma ser impossível determinar simultaneamente e com precisão a posição e a velocidade de um elétron.

Orbital atômico

Região do espaço ao redor do núcleo onde é máxima a probabilidade de encontrar determinado elétron.

Modelo da mecânica quântica (Schrödinger)

Modelo atual que trata os elétrons como nuvens de densidade eletrônica descritas por funções de onda matemáticas.

Número atômico (Z)

Quantidade de prótons presentes no núcleo de um átomo, que define sua identidade química.

Número de massa (A)

Soma do número de prótons e de nêutrons existentes no núcleo de um átomo (A = Z + n).

Elemento químico

Conjunto formado por todos os átomos que possuem o mesmo número atômico (Z).

Íon

Espécie química que adquiriu carga elétrica por ter ganho ou perdido elétrons.

Cátion

Íon formado pela perda de elétrons, resultando em uma carga elétrica líquida positiva.

Ânion

Íon formado pelo ganho de elétrons, resultando em uma carga elétrica líquida negativa.

Isótopos

Átomos que compartilham o mesmo número atômico (Z), mas possuem massas (A) e quantidades de nêutrons distintas.

Isóbaros

Átomos de elementos diferentes que apresentam o mesmo número de massa (A), mas números atômicos distintos.

Isótonos

Átomos que possuem números de nêutrons idênticos, diferindo em seus números de prótons e números de massa.

Espécies isoeletrônicas

Átomos ou íons distintos que contêm exatamente a mesma quantidade de elétrons.

Camadas eletrônicas

Níveis de energia da eletrosfera designados pelas letras K, L, M, N, O, P e Q.

Subníveis de energia

Divisões dos níveis eletrônicos denominadas s, p, d e f, com capacidades distintas de elétrons.

Diagrama de Linus Pauling

Esquema prático para organizar a distribuição eletrônica em ordem crescente de energia dos subníveis.

Princípio da Construção (Aufbau)

Regra que estabelece que os orbitais de menor energia devem ser preenchidos antes dos de maior energia.

Princípio da Exclusão de Pauli

Postula que dois elétrons no mesmo átomo não podem possuir os quatro números quânticos idênticos.

Regra de Hund

Indica que orbitais de mesma energia recebem um elétron cada com spins paralelos antes do emparelhamento.

Número quântico principal (n)

Determina o nível principal de energia e o tamanho do orbital eletrônico.

Número quântico secundário ou azimutal (l)

Indica a forma geométrica do orbital e define o subnível de energia (s, p, d, f).

Número quântico magnético (m ou ml)

Informa a orientação espacial do orbital atômico em um campo magnético.

Número quântico de spin (s ou ms)

Representa o momento angular intrínseco ou sentido de rotação associado ao elétron (+1/2 ou -1/2).

Camada de valência

Nível de energia mais externo ocupado por elétrons em um átomo no estado fundamental.

Carga nuclear efetiva

Carga positiva real sentida pelos elétrons externos, diminuída pelo efeito de blindagem dos elétrons internos.