Resumo nº1 – Modelo atómico, isótopos e iões
- Inscreva-se neste curso para aceder ao conteúdo.
Voltar a: Física e Química
Resumo nº1
Modelo atómico, isótopos e iões
💡 Ideia principal
O átomo tem um núcleo muito pequeno, com protões (+) e neutrões, rodeado por uma nuvem eletrónica onde estão os eletrões (−). O número atómico (Z) identifica o elemento; o número de massa (A) é a soma de protões e neutrões. Isótopos têm o mesmo Z e A diferente; iões são partículas com carga, porque ganharam ou perderam eletrões.
🎯 No fim deste resumo deves ser capaz de
- descrever o modelo atómico atual e a evolução histórica do modelo do átomo;
- indicar os constituintes do átomo, a sua localização, carga e massa relativa;
- interpretar a representação simbólica de átomos (Z, A) e identificar isótopos;
- representar iões monoatómicos e relacionar a sua carga com o número de eletrões ganhos ou perdidos.
1O modelo atómico
A ideia de átomo foi mudando com as experiências: Dalton (esfera maciça e indivisível), Thomson (esfera positiva com eletrões incrustados), Rutherford (descobriu o núcleo: quase toda a massa num núcleo minúsculo, com eletrões à volta), Bohr (eletrões em órbitas com energias definidas). No modelo atual, os eletrões não têm trajetórias definidas: forma-se uma nuvem eletrónica, mais densa onde é maior a probabilidade de os encontrar.
O átomo é quase todo espaço vazio: se o núcleo fosse uma ervilha no centro de um estádio de futebol, a nuvem eletrónica ocuparia o estádio inteiro.
2Constituintes do átomo
| partícula | onde está | carga | massa (relativa) |
|---|---|---|---|
| 🔴 protão | núcleo | positiva (+1) | 1 |
| ⚪ neutrão | núcleo | sem carga (0) | 1 |
| 🔵 eletrão | nuvem eletrónica | negativa (−1) | 11836 (quase nula) |
Número atómico (Z)
número de protões; identifica o elemento químico
Número de massa (A)
número de protões + número de neutrões (nucleões)
Neutrões
N = A − Z
Átomo neutro
nº de eletrões = nº de protões
Representação simbólica: o número de massa em cima e o número atómico em baixo, à esquerda do símbolo. Por exemplo, 2311Na tem 11 protões, 23 − 11 = 12 neutrões e, sendo neutro, 11 eletrões.
Constrói um átomo (ou um ião)
Junta ou tira protões, neutrões e eletrões. Vê que elemento obténs, a sua representação simbólica e se é um átomo neutro ou um ião.
3Isótopos
Isótopos são átomos do mesmo elemento (mesmo Z, mesmo número de protões) com diferente número de neutrões, logo diferente número de massa. Têm propriedades químicas iguais.
Hidrogénio
11H (prótio), 21H (deutério), 31H (trítio)
Carbono
126C (o mais abundante) e 146C (usado na datação de fósseis)
Aplicações
isótopos radioativos usados em medicina (diagnóstico e tratamento) e na datação
🥼 Agora és tu o cientista
No laboratório virtual, conta as partículas de seis amostras misteriosas e descobre quais são átomos, isótopos e iões.
4Iões monoatómicos
Um átomo pode perder ou ganhar eletrões (o núcleo não se altera). Fica com carga elétrica e passa a chamar-se ião:
Catião (ião positivo)
perdeu eletrões: Na → Na+ (perdeu 1); Mg → Mg2+ (perdeu 2); Al3+
Anião (ião negativo)
ganhou eletrões: Cl → Cl− (ganhou 1); O → O2− (ganhou 2); S2−
Os metais tendem a formar catiões e os não-metais aniões. Os iões estão no sal de cozinha (Na+ e Cl−), na água mineral (Ca2+, Mg2+) e no nosso corpo (K+ nos nervos e músculos).
Átomo, catião ou anião?
Compara o número de protões com o de eletrões.
🧪 Pequena experiência — o átomo à escala
Pergunta de partida: Quão vazio é um átomo?
Material
- um grão de pimenta ou de areia
- fita métrica (ou passos)
- um campo ou pátio grande
- giz
Variáveis
O que se compara: o tamanho do núcleo e do átomo
O que se mede: a distância de 50 m
O que se mantém: a escala (1 mm para o núcleo)
Procedimento
- Põe o grão de pimenta no centro do pátio: é o núcleo.
- Num átomo real, o raio do átomo é cerca de 50 000 vezes o raio do núcleo. Se o grão tiver 1 mm, quanto deve medir o raio do «átomo»?
- Calcula: 1 mm × 50 000 = 50 000 mm = 50 m. Mede 50 m a partir do grão e marca com giz.
- Discute: onde estão os eletrões? O que há entre o núcleo e a marca?
Resultados esperados e explicação
O «átomo» tem 100 m de diâmetro e o núcleo é um grão no meio: quase tudo é espaço vazio.
Quase toda a massa está no núcleo, que é minúsculo; os eletrões, muito leves, ocupam a nuvem eletrónica, enorme em comparação.
✍️ Exemplo resolvido 1
Indica a constituição do átomo 3919K.
Resolução
- Z = 19
- A = 39
- átomo neutro
✍️ Exemplo resolvido 2
Os átomos 3517X e 3717Y são do mesmo elemento? Justifica.
Resolução
- X: Z = 17, A = 35 → N = 18
- Y: Z = 17, A = 37 → N = 20
✍️ Exemplo resolvido 3
O ião alumínio tem 13 protões e 10 eletrões. Qual é a sua carga? Representa-o e indica se é catião ou anião.
Resolução
- 13 protões (+13)
- 10 eletrões (−10)
⚠️ Erros frequentes
- ❌ «Um ião positivo ganhou protões.»
✅ O núcleo não muda: um catião perdeu eletrões. - ❌ «Isótopos são elementos diferentes.»
✅ São o mesmo elemento (mesmo Z), com diferente número de neutrões. - ❌ «O número de massa é a massa do átomo em gramas.»
✅ É o número de protões + neutrões (um número inteiro, sem unidades). - ❌ «Os eletrões giram em órbitas como planetas.»
✅ No modelo atual há uma nuvem eletrónica, sem trajetórias definidas.
🔑 Palavras-chave
✅ Verifica se percebeste
Clica na opção que achas correta. Vês logo se acertaste e porquê.
