2021 ens médio_1ª série_slides_aula 20 (1)
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Este documento discute conceitos fundamentais sobre partículas atômicas e representação de elementos químicos. Ele relembra os conceitos de cátions e ânions e introduz os conceitos de isótopos, isóbaros, isótonos e isoeletrônicos, incluindo exemplos e atividades para praticar cada um. O documento também discute como os isótopos, especialmente o carbono-14, podem ser usados para datar fósseis.
2021 ens médio_1ª série_slides_aula 20 (1)
- 1. QUÍMICA Marília Ronssen 1ª SÉRIE PARTÍCULAS FUNDAMENTAIS DE UM ÁTOMO E REPRESENTAÇÃO DE UM ELEMENTO QUÍMICO II AULA 20
- 3. OBJETIVOS DESTA AULA ➢ Relembrar o conceito de cátions e ânions; ➢ Compreender os conceitos de isótopos, isóbaros, isótonos e isoeletrônicos; ➢ Praticar o conhecimento por meio de atividades.
- 4. QUESTIONAMENTOS SOBRE A AULA 1. Você conhece as modificações que podem acontecer, em relação a quantidade de partículas fundamentais em um átomo? 2. Você sabe como identificamos a idade de um fóssil?
- 5. RELEMBRANDO Os átomos possuem carga neutra, porém eles podem perder ou ganhar elétrons. Assim os átomos, têm sua carga modificada e passam a ser chamados de ÍONS. O átomo que GANHA elétrons fica com carga NEGATIVA, torna-se um íon negativo que chamamos de ÂNION. O átomo que PERDE elétrons fica com carga POSITIVA, torna-se um íon positivo que chamamos de CÁTION.
- 6. ISÓTOPOS Isótopos são variantes de um elemento químico. Enquanto todos os isótopos de um dado elemento compartilham o mesmo número de prótons, cada isótopo difere dos outros em seu número de nêutrons.
- 7. ISÓTOPOS Diferentes isótopos de um único elemento ocupam a mesma posição na tabela periódica. O número de prótons dentro do núcleo do átomo identifica unicamente um elemento, mas um determinado elemento pode, em princípio, ter qualquer número de nêutrons. https://pt.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3topo
- 8. ISÓTOPOS Na nomenclatura científica, os isótopos são designados pelo nome do elemento seguido por um hífen e pelo número de núcleons (prótons e nêutrons) no núcleo atómico (ex: ferro-57, urânio-238, hélio-3). Na forma simbólica, o número de núcleons é escrito como um prefixo subido do símbolo químico (ex: 57Fe, 238U, ³He).
- 9. ISÓTOPOS 6C12 (carbono-12): 98,89% (abundância na natureza) - possui seis prótons e seis nêutrons no núcleo; 6C13 (carbono-13): 1,01 a 1,14% - possui seis prótons e sete nêutrons no núcleo; 6C14 (carbono-14): traços - possui seis prótons e oito nêutrons no núcleo.
- 10. ISÓTOPOS Massa atômica, a massa de cada elemento que aparece na tabela periódica corresponde à média ponderada das massas atômicas dos seus isótopos. Os isótopos possuem as mesmas propriedades químicas, que são definidas pelo número atômico, mas possuem diferentes propriedades físicas, que dependem do número de massa, como é o caso da densidade.
- 11. ISÓTOPOS Os isótopos possuem também diferentes propriedades nucleares, havendo alguns radioisótopos, ou seja, átomos que possuem as mesmas propriedades químicas do isótopo que não é radioativo, mas com a diferença de que emitem radiações de seu núcleo.
- 12. ISÓTOPOS O carbono-14 e o trítio são exemplos de radioisótopos. O carbono-14 possui meia-vida de 5730 anos, sendo incorporado por todos os seres vivos. É por isso que ele é usado na verificação da idade de fósseis. Depois que o ser vivo morre, inicia-se uma diminuição da quantidade de carbono-14 em razão da sua desintegração radioativa. https://www.wikiwand.com/pt/Cel%C3%B3fise
- 13. ATIVIDADE 1 Isótopos são átomos que apresentam o mesmo número atômico, mas diferentes números de massa. O magnésio possui isótopos de números de massa iguais a 24, 25 e 26. Os isótopos do magnésio possuem quantos nêutrons, respectivamente: (Dado: Mg possui Z = 12).
- 14. ATIVIDADE 1 O magnésio possui números de massa iguais a 24, 25 e 26. Desse modo, temos: A = N0 + p+ → N0 = A – p+ 24Mg ---> N0 = 24 – 12 → N0 = 12 25Mg----> N0 = 25 – 12 → N0= 13 26Mg----> N0 = 26 – 12 → N0 = 14 - CORREÇÃO
- 15. ISÓTONOS Átomos que possuem o mesmo número de nêutrons, mas diferentes números atômicos (Z) e de massa (A). Por exemplo, observe as representações dos quatro elementos químicos a seguir: 17 37Cl 20 40Ca 12 26Mg 14 28Si O número de massa é a soma dos prótons com os nêutrons existentes no núcleo, é possível, por meio dos valores fornecidos, descobrir quantos nêutrons cada um desses átomos possui:
- 16. ISÓTONOS 17 37Cl N0 = A – p+ N0 = 37-17 N0 = 20 20 40Ca N0 = A – p+ N0 = 40- 20 N0 = 20 12 26Mg N0= A– p+ N0=26-12 N0 = 14 14 28Si N0 = A – p+ N0 = 28 - 14 N0 = 14 A = p+ + N0 N0 = A – p+
- 17. ATIVIDADE 2 O elemento X é isótopo de 20 41Ca e isótono de 19 41K. Responda: Qual o número de massa (A) do elemento X?
- 18. ATIVIDADE 2 Se X é isótopo de 20 41Ca, então seu números atômico ou de prótons é igual a 20. E como ele é isótono de 19 41K, então seu número de nêutrons é 41-19 = 22. Para descobrir seu número de massa, basta somar seus prótons com seus nêutrons: A = p+ + N0 A = 20 + 22 A = 42 - CORREÇÃO
- 19. ISÓBAROS Isóbaros são átomos que apresentam o mesmo número de massa (A) e diferentes números atômicos (Z). Como eles possuem números atômicos (Z) diferentes, eles pertencem a elementos químicos diferentes e, portanto, apresentam propriedades químicas e físicas distintas.
- 20. ISÓBAROS Apenas átomos de elementos diferentes podem ser considerados átomos isóbaros. Para descobrir o número de massa, basta aplicar na fórmula: A = p+ + N0 ou A = Z + N0. ● 6C14 (A=14 e Z=6) e 7N14 (A=14 e Z=7) ● 18Ar40 (A=40 e Z=18) e 20Ca40 (A=40 e Z=20)
- 21. ISOELETRÔNICOS Átomos ou íons que possuem o mesmo número de elétrons. Para determinar a quantidade de elétrons, é necessário verificar se trata de um átomo no estado fundamental ou um íon. Se for um átomo no estado fundamental, a quantidade de elétrons será exatamente igual à quantidade de prótons, a carga total do átomo é nula (p+ = e- ou Z = e- ).
- 22. ISOELETRÔNICOS Nos íons, a quantidade de elétrons será indicada pela sua carga. Se a carga é positiva (cátion), quer dizer que o átomo perdeu elétrons; carga negativa (ânion), significa que o átomo ganhou elétrons.
- 23. ISOELETRÔNICOS Por exemplo, note os casos a seguir: 10 20Ne 11 23Na+ 8 16 O2 -2 Prótons (Z) 10 11 8 Nêutrons (A - Z) 10 12 8 Elétrons 10 10 10 Átomo neutro Cátion perdeu 1e- Ânion ganhou 2e-
- 24. RELEMBRANDO A p+ N0 e- Isóbaros = ≠ ≠ ≠ Isótopos ≠ = ≠ ≠ Isótonos ≠ ≠ = ≠ isoeletrônicos ≠ ≠ ≠ = Própria autora.
- 25. PARA PENSAR SOBRE A AULA https://olhardigital.com.br/2021/04/20/ciencia-e-espaco/tiranossauros-eram-animais-sociaveis-parecidos-com-lobos-diz-estudo/
- 26. PARA PENSAR SOBRE A AULA “Usamos uma abordagem verdadeiramente multidisciplinar (evidências físicas e químicas) para juntar a história do local, com o resultado final sendo que os tiranossauros morreram juntos”, explica Suarez. Através de análises de isótopos estáveis de carbono e oxigênio e concentrações de elementos de terras raras nos ossos e nas rochas, o grupo conseguiu definir um tipo de impressão digital química do local, determinando que os restos achados no local não se tratavam do resultado de uma assembleia de atrito de fósseis ou mera coincidência.” https://olhardigital.com.br/2021/04/20/ciencia-e-espaco/tiranossauros- eram-animais-sociaveis-parecidos-com-lobos-diz-estudo/
- 27. O QUE ESTUDAMOS NESTA AULA? ➢ Relembramos o conceito de cátions e ânions; ➢ Compreendemos os conceitos de isótopos, isóbaros, isótonos e isoeletrônicos; ➢ Praticamos o conhecimento por meio de atividades.
- 30. REFERÊNCIAS NOVAIS, V. L. D. Vivá: Química – Ensino Médio. Curitiba: Positivo, 2016. REIS, M. M. de F. Química – Ensino Médio. 2 ed. São Paulo: Ática, 2016. SANTOS, W. L. P. Química Cidadã – Ensino Médio. 3 ed. São Paulo: Editora AJS, 2016.