Massa e tamanho dos tomos Miguel Neta outubro

Massa e tamanho dos átomos Miguel Neta, outubro de 2020

Nanotecnologia / Nanoeletrónica / Nanobioteclonogia / Nanomateriais “Há muito espaço lá em baixo” Richard Feynman, 1959 Já é possível realizar construções/manipulações à escala atómica! Utilizações: miniaturização de circuitos; materiais biocompatíveis; diagnóstico e tratamento médico; controlo da morfologia de materiais à dimensão nano… Massa e tamanho dos átomos 2

Microscopia eletrónica / Microscopia de varrimento com efeito de túnel (STM) Possibilidade de ‘observar’ os átomos. [Imagem: Wikipédia] Massa e tamanho dos átomos 3

Constituição do átomo Partícula Ano/autor da descoberta Eletrão 1897 Thomson Protão 1914 Rutherford Neutrão 1932 Chadwick Carga elétrica Massa (kg) negativa 9, 109 × 10 -31 (1 830 vezes inferior ao protão) positiva 1, 673 × 10 -27 (aproximadamente igual ao neutrão) neutra 1, 675 × 10 -27 (aproximadamente igual ao protão) Cada átomo tem um número igual de protões e de eletrões, o que o torna eletricamente neutro. Massa e tamanho dos átomos 4

Constituição do átomo Os átomos são constituídos por três diferentes tipos de partículas fundamentais: Protões Neutrões Eletrões Massa e tamanho dos átomos Núcleo Nuvem eletrónica 5

Constituição do átomo O núcleo (protões e neutrões) é o responsável pela massa do átomo na sua quase totalidade. A nuvem eletrónica representa a probabilidade de encontrar os eletrões num determinado local do espaço, e é a responsável pelo tamanho do átomo. Massa e tamanho dos átomos 6

Iões Um átomo (ou molécula) pode ganhar ou perder eletrões, formando um ião, passando a ter carga elétrica. Aniões O átomo (ou molécula) ganha um ou mais eletrões, ficando com carga elétrica negativa (-1 por cada eletrão ganho). Exemplo: átomo de cloro (Cl) ganha um eletrão tornando-se no ião cloreto (Cl-). Catiões O átomo (ou molécula) perde um ou mais eletrões, ficando com carga elétrica positiva (+1 por cada eletrão perdido). Exemplo: átomo de cálcio (Ca) perde dois eletrões tornando-se no ião cálcio (Ca 2+). Massa e tamanho dos átomos 7

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Número de massa Número atómico A Z X q Carga elétrica (se diferente de zero) Símbolo do elemento químico 3 H 1 Massa e tamanho dos átomos 11

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Romano Amadeo Carlo Avogadro (1776 -1856). Massa e tamanho dos átomos 14

Elemento Substância molecular TP TP TP Substância iónica TP TP Ver na Tabela Periódica Massa e tamanho dos átomos 15

Elemento Substância molecular TP TP Substância iónica TP TP 63, 55 g de cobre contem 1 mol (6, 022 × 1023) de átomos de cobre. TP Ver na Tabela Periódica Massa e tamanho dos átomos 18, 02 g de água contem 1 mol (6, 022 × 1023) de moléculas. 16

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Bibliografia § J. Paiva, A. J. Ferreira, C. Fiolhais, “Novo 10 Q”, Texto Editores, Lisboa, 2015. Massa e tamanho dos átomos 18