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Modelos atômicos, elementos e íons

1ª série · Ensino Médio diurno · Espírito SantoPercurso edumaterial

O que vais aprender

  • Relacionar número atômico, massa e carga a contagens de partículas.
  • Avaliar o que uma representação atômica permite concluir sem tratá-la como fotografia.

Antes de começar

  • Ler os dados e as unidades do enunciado.
  • Distinguir observação, modelo e conclusão.

Relacionar dados e modelo

O número atômico Z conta prótons e identifica o elemento. O número de massa A é a soma de prótons e nêutrons em um núcleo. Isótopos do mesmo elemento têm igual Z e diferente número de nêutrons. A e a massa molar de uma amostra não são o mesmo dado.

Em um átomo neutro, o número de elétrons é igual ao de prótons. Um íon com carga positiva tem menos elétrons; com carga negativa, mais. Ganhar ou perder elétrons muda a carga, mas não o elemento, porque não altera o número de prótons.

Modelos atômicos descrevem evidências dentro de limites. Representações de um núcleo e regiões eletrônicas ajudam a raciocinar, mas não mostram uma fotografia ampliada nem trajetórias clássicas exatas no modelo quântico. Um modelo histórico pode explicar um fenômeno e ter limitações para outro.

Número de massa
É o total de prótons e nêutrons do núcleo representado: A=Z+N. A carga do íon depende da diferença entre prótons e elétrons.

Como analisar um novo caso

  1. Use Z para identificar prótons e calcule N=A−Z quando A for dado.
  2. Aplique a carga para obter elétrons: cátion perde e ânion ganha em relação ao neutro.
  3. Separe o que o desenho representa das evidências e limites do modelo.

Exemplo com dados próprios

Um íon tem Z=13, A=27 e carga +3. Determine prótons, nêutrons e elétrons.

  1. Prótons: 13. Nêutrons: 27−13=14.
  2. Carga +3 significa três elétrons a menos que prótons: 13−3=10.
  3. O elemento continua definido pelos 13 prótons; a ionização não altera esse número.

13 prótons, 14 nêutrons e 10 elétrons.

Revisar o raciocínio

Somar a carga positiva ao número de prótons para calcular elétrons.

Subtrair três elétrons do átomo neutro para representar a carga +3.

A carga é o saldo elétrico; perder elétrons torna o saldo positivo.

  • Relacionar número atômico, massa e carga a contagens de partículas.
  • Avaliar o que uma representação atômica permite concluir sem tratá-la como fotografia.
Modelo de um íon com dez elétrons em duas camadas e um quadro com Z = 13, A = 27 e carga +3.
Modelo do exemplo guiado. Cada prática informa seus próprios dados.

Verifica agora

  1. Ver a ilustração

    Um íon tem Z=9, A=19 e carga −1. Determine nêutrons e elétrons e explique os sinais. Responda às partes pedidas; aceite redações equivalentes que preservem o raciocínio e os dados.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: 10 nêutrons e 10 elétrons. N=19−9; carga −1 corresponde a um elétron a mais que prótons.

    Massa conta partículas do núcleo; carga relaciona prótons e elétrons.

  2. Ver a ilustração

    Dois núcleos têm Z=6 e A=12 e 14. Compare o número de nêutrons e diga se pertencem ao mesmo elemento. Responda às partes pedidas; aceite redações equivalentes que preservem o raciocínio e os dados.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: 6 e 8 nêutrons; mesmo elemento, pois ambos têm 6 prótons. São isótopos.

    A diferença de A vem de nêutrons; a identidade é dada por Z.

  3. Ver a ilustração

    Um íon contém 16 elétrons, carga +2 e A=40. Determine prótons e nêutrons e indique qual dado identifica o elemento. Responda às partes pedidas; aceite redações equivalentes que preservem o raciocínio e os dados.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: 18 prótons; 22 nêutrons. Z=18 identifica o elemento.

    Carga +2 significa p−e=2; p=18 e N=40−18=22.

  4. Ver a ilustração

    Um desenho escolar mostra elétrons em círculos. Um texto o apresenta como foto de trajetórias exatas do modelo quântico. Avalie e proponha uma legenda correta. Responda às partes pedidas; aceite redações equivalentes que preservem o raciocínio e os dados.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: É uma representação esquemática de um modelo, não foto nem trajetórias exatas. A legenda deve indicar função didática e limites.

    Representações históricas e modelos atuais não descrevem da mesma maneira o comportamento eletrônico.

Alinhamento curricular e fontes

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Praticar isto: Confrontar modelos atômicos e composição de íons