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Estrutura básica para a química

Por: Ana Paula Monteiro de Lima Cardozo

O núcleo localiza-se no centro do átomo e é uma região compacta, maciça e muito densa, embora não seja indivisível.
A eletrosfera é uma região imensa em relação ao núcleo e de densidade muito baixa (rarefeita); isso significa que bem maior que a maior parte do átomo é um grande vazio.

Isóbaros
Possuem o mesmo número de massa, mas suas propriedades físicas e químicas são diferentes.

Ar (A = 40, Z = 18 e n = 22)
K (A = 40, Z = 19 e n = 21)
Ca (A = 40, Z = 20 e n = 20)

Isotonos
Possuem o mesmo número de nêutrons, mas suas propriedades físicas e químicas são diferentes.

Si (A = 30, Z = 14 e n = 16)
P (A = 31, Z = 15 e n = 16)
S (A = 32, Z = 16 e n = 16)
Todo átomo possui o mesmo número de prótons e de elétrons; portanto, todo átomo é eletricamente neutro.
O íon é formado quando um átomo, ou um grupo de átomos, ganha ou perde elétrons.

Conceitos de nível, subnível, orbitais e spins
Níveis de energia são regiões determinadas ao redor do núcleo atômico onde o elétron pode se movimentar sem perder nem ganhar energia (e, portanto, sem “cair” no núcleo como previa a teoria clássica).

Quando um elétron que ocupa um determinado nível energético recebe energia externa, ele absorve essa energia e salta para um outro nível mais energético; neste caso dizemos que o átomo se encontra no estado ativado. Ao cessar o fornecimento de energia, o elétron volta ao seu nível que ocupava (menos energético) e libera o a energia que havia absorvido na forma de luz. Nesse caso, ou quando não há fornecimento de energia e os elétrons se mantêm naturalmente num estado de mínima energia possível, dizemos que o átomo se encontra no estado fundamental.

Esses níveis de energia, também denominados camadas eletrônicas, são denominados por um número quântico principal n que assume valores de 1 a 7 – ou pelas letras maiúsculas K, L, M, N, O, P e Q.
O número máximo de elétron por camada pode ser determinado pela fórmula 2 . n².
A letra n na equação de Rydberg representa o número quântico do nível.

Número quântico do nível

1

2

3

4

5

6

7

8

9...

Número Máximo de e-

2

8

18

32

50

72

98

128

162..

 Subníveis
A idéia dos subníveis de energia foi decorrente da utilização de espectroscópios mais potentes.
O subnível de energia está relacionado ao movimento que o elétron descreve ao redor do núcleo e fornece a sua energia cinética.
Os átomos conhecidos, com número atômico de 1 até 118, no estado fundamental, possuem apenas 4 tipos de subníveis ocupados por elétrons, representados pelas letras s, p, d e f (de nomes em inglês).

s vem de sharp: indica linhas nítidas, brilhantes.
p vem de principal: indica linhas principais.
d vem de diffuse: indica linhas difusas.
f vem de fine: indica linhas finas.

Os demais subníveis, que seriam ocupados por átomos com z ≥ 121 ou no estado ativado, são indicados pelas letras seguintes do alfabeto: g, h, i...

Principio da incerteza

O físico alemão Werner Karl Heisenberg, lançou as bases da mecânica quântica por meio de um raciocínio muito simples.
 Não é possível determinar ao mesmo tempo a posição e a velocidade do elétron.
Logo, não é possível saber a trajetória do elétron como previa Bohr. É possível apenas deduzir matematicamente quais regiões onde a probabilidade de encontrar o elétron é máxima. Essas regiões são denominadas orbitais.

Spin

Em 1861 foi estabelecida a relação existente entre carga elétrica e magnetismo, pelo físico escocês James Clerk Maxwell.
 Cada vez que uma carga elétrica se movimenta, cria-se nas imediações um campo magnético.
Spins paralelos: os dois campos magnéticos se orientam no mesmo sentido.
Spins antiparalelos: os dois campos magnéticos se orientam em sentidos oposto.
Um orbital pode conter no Maximo 2 elétrons, desde que possuam spins opostos.

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