Representação Simbólica de um Átomo

Número Atómico (Z)

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

Número Atómico (Z) = Número de Protões

Número de Massa (A)

O Número de Massa (A) corresponde ao total de partículas (protões e neutrões) que existem no núcleo do átomo.

Número de Massa (A) = Número de Protões + Número de Neutrões

A representação simbólica de um átomo faz-se da seguinte forma:

Sendo X o símbolo químico do elemento, Z o Número Atómico e A o Número de Massa.

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.




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...

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

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).

A Formação de 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 Distribuir os Electrões pelos respectivos Níveis?

Para distribuíres os electrões pelos diferentes níveis em torno do núcleo, deves obedecer a algumas regras:

1.º - Começar a distribuir os electrões pelo nível de menor energia, o nível 1;
2.º - Quando o nível 1 estiver completo, começas a preencher o nível 2, e assim sucessivamente;
3.º - O ultimo nível com electrões não pode ter mais do que 8 electrões.


Podemos aplicar estas regras para distribuir os electrões em torno de um átomo de Cloro, cujo número atómico é 17. Se o número atómico é 17, então o átomo tem 17 protões e por isso 17 electrões. São estes 17 electrões que queremos distribuir em torno do núcleo. Utilizando as regras anteriores podemos começar a distribuir os electrões pelos níveis respectivos:


O primeiro nível a ser preenchido é o nível 1, e este só pode ter no máximo 2 electrões. Vamos representar os electrões por círculos pretos:


Dos 17 electrões que tínhamos para distribuir, já só temos 15, porque 2 já estão no nível 1. Vamos agora preencher o nível 2, que pode ter no máximo 8 electrões:


Agora já só restam 7 electrões, pois já distribuímos 10. Estes 7 electrões podem ocupar o nível seguinte, o nível 3:


Como já não temos mais electrões para distribuir, os níveis 4, 5, 6, ... ficam vazios:


Está completa a distribuição dos electrões pelos respectivos níveis electrónicos. Temos 2 electrões no nível 1, 8 electrões no nível 2 e 7 electrões no nível 3. A distribuição electrónica do átomo de Cloro é:

17Cl → 2 - 8 - 7

A Distribuição Electrónica

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 atraírem-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 (já sabes que os electrões não têm órbitas bem definidas em torno do núcleo e que o Modelo de Bohr não é o mais correcto e actual para explicar o átomo. Ainda assim, vamos partir dele para explicar a organização dos níveis electrónicos em torno do núcleo do átomo):



Cada um destes níveis pode ter um determinado número máximo de electrões. Os níveis mais próximos do núcleo "têm espaço" para menos electrões, enquanto os níveis mais afastados do núcleo "têm espaço" para mais electrões. Para saber o número de electrões que cada nível pode ter, aplica-se a expressão matemática:

N.º máximo de electrões do nível = 2n2 sendo n o nível, que pode ter valor 1, 2, 3, ...

Aplicando a expressão e substituindo o n pelo número do nível obtém-se:

Modelo da Nuvem Electrónica

O modelo atómico tido como o mais correcto, com base nos conhecimentos que hoje temos, é o Modelo da Nuvem Electrónica.

Este modelo diz que:

• a zona central do átomo, a que se dá o nome de núcleo, é constituida por protões (partículas com carga positiva) e neutrões (partículas com carga neutra);
• à volta do núcleo do átomo giram os electrões;
• os electrões não têm órbitas bem definidas, possuem antes movimentos aleatórios em torno do núcleo do átomo;
•  na nuvem electrónica, há electrões que se encontram preferencialmente mais próximos do núcleo e outros que se encontram preferencialmente mais afastados; 
•  o núcleo é muito pequeno quando comparado com o tamanho da nuvem electrónica. É possível por isso concluir que a maior parte do átomo é espaço vazio.

Modelo Atómico de Bohr

Niels Bohr, um cientista dinamarquês que já tinha trabalhado com Ernest Rutherford, completou em 1913, o Modelo Atómico de Rutherford.

Niels Bohr (1885 - 1962)

Bohr concluiu que:

•  os electrões se movem em torno do núcleo com órbitas circulares;
•   a cada órbita corresponde uma determinada energia;
•   os electrões com mais energia movem-se em órbitas mais afastadas do núcleo.

Modelo Atómico de Rutherford

No início do século XX, um cientista de nome Ernest Rutherford propôs um novo modelo de representação do átomo, com base em novos estudos por ele realizados.

Ernest Rutherford (1871 - 1937)

Após diversas experiências, Rutherfor concluiu que:

•  a maior parte do átomo era espaço vazio;
•  na região central do átomo, a que chamou núcleo, concentra-se toda a massa do átomo; 
• o núcleo tem carga positiva; 
• os electrões giram em torno do núcleo, tal como os planetas em torno do Sol.

Modelo Atómico de Thomson

Um cientista de nome Joseph Thomson realizou, no final do século XIX, uma série de experiências tirar novas conclusões sobre a constituição de um átomo.

Joseph Thomson (1856 - 1940)

Thomson concluiu que o átomo não era apenas uma esfera indivisível como tinha dito Dalton. Esta esfera tinha carga positiva e no seu interior existiam partículas com carga eléctrica negativa, a que se dá o nome de electrões.

Modelo Atómico de Dalton

Durante muito tempo pensava-se que os átomos tinham forma esférica e que eram indivisíveis. No século XIX, um cientista chamado John Dalton propôs um modelo de representação do átomo com base nas ideias da altura.

John Dalton (1766 - 1844)

Dalton caracterizou o átomo como sendo esférico, indivisível e indestrutível.

Os Modelos Atómicos

Ao longo dos tempos, foram surgindo diferentes modelos para explicar a forma e constituição de um átomo. À medida que a ciência progride, também progride a visão que o Homem tem do átomo, surgindo novos modelos que tentam explicar a sua constituição.

A massa dos átomos

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:

• Massa do protão = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 00166057 Kg (1,66057x10-27 Kg)  
• Massa do neutrão = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 00166057 Kg (1,66057x10-27 Kg)  
• Massa do Electrão = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 000 0009109 Kg (9,109x10-31 Kg)

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

O tamanho dos átomos

Os átomos apresentam dimensões muito reduzidas e são por isso bastante difíceis de estudar. São tão pequenos que ...

...um ponto final com tinta de uma caneta pode conter mais de 3 milhões de átomos.












... 100 milhões de pessoas reduzidas ao tamanho de um átomo formavam uma fila de apenas 1 centímetro.






Por terem dimensões tão reduzidas, o tamanho dos átomos é apresentado em picómetros (pm), um sub-múltiplo do metro:

1 picómetro = 0,000 000 000 001 metros.

Átomos de diferentes elementos apresentam diferente tamanhos. Assim, por exemplo ...

... um átomo de Hidrogénio tem um diâmetro de 74,6 pm;

... um átomo de Magnésio tem um diâmetro de 260 pm.