Por Kevin Beck Atualizado em 24 de março de 2022
O átomo é a menor unidade de matéria que retém as propriedades de um todo maior. Não é indivisível, mas pedaços de átomos, especialmente os "pedaços" de componentes nucleares chamados
quarks , são realmente bons apenas para fazer átomos. Diferentes tipos de átomos são chamados de elementos, dos quais cerca de 120 (92 deles de ocorrência natural) são conhecidos.
A maior parte da matéria consiste em vários tipos de átomos, organizados em grupos de dois ou mais e com fórmulas específicas; dois ou mais átomos quimicamente ligados formam uma molécula. Por exemplo, uma molécula de água tem a fórmula H2O, o que significa que é composta pelos elementos hidrogênio (H) e oxigênio (O) em uma proporção atômica ou molar de 2 para 1.
Cálcio é um elemento bem conhecido, sendo essencial para uma boa saúde óssea e outras funções do corpo humano. O átomo de cálcio não é um átomo pequeno nem especialmente pesado, tornando-o um bom candidato para a construção de um projeto de modelo de átomo tridimensional para ilustrar os pontos salientes desta estrutura.
O Átomo:Noções básicas
O Átomo:Noções básicas
Os átomos consistem em um número igual de
prótons e
elétrons em seu estado básico (não ionizado), numerando de um a 118 em 2020. O número de prótons, o número atômico, define o elemento. Todos os elementos, exceto o hidrogênio, também possuem um ou mais
nêutrons; prótons e nêutrons têm massa quase igual (da ordem de 10-27 kg), enquanto os elétrons são quase 2.000 vezes menores.
O número de prótons e nêutrons é aproximadamente igual, embora, à medida que você sobe na tabela periódica de elementos, os nêutrons comecem a superar visivelmente os prótons na maioria dos átomos. Variantes de elementos que diferem apenas no número de nêutrons são chamadas de
isótopos .
Os elétrons carregados negativamente ocupam espaços muito, muito distantes do próton, pelo menos na escala de um átomo, que tem apenas cerca de 1 × 10-10 m de diâmetro. Eles são encontrados em
níveis de energia ou camadas, que para muitos átomos incluem
subcamadas . Os subshells, por sua vez, contêm
orbitais , cada um dos quais pode conter até dois elétrons.
Cada linha da tabela periódica representa uma camada, sendo o número de elétrons que uma camada pode conter dois, oito, oito e 18 nas primeiras quatro linhas da tabela periódica.
Átomo modelo 3D de cálcio
Átomo modelo 3D de cálcio
Você pode ver na tabela periódica que o cálcio tem um número atômico de 20 e uma
massa atômica de 40,78 daltons. Isso significa que o isótopo mais estável do elemento possui 20 nêutrons (40 − 20). Você pode escolher bolas verdes para representar prótons e bolas laranja de tamanho semelhante para representar nêutrons, e bolas amarelas menores ou bolinhas de gude para representar elétrons.
Você pode organizar seus “prótons” e “nêutrons” em um núcleo semelhante a uma bola, talvez colando-os, e então decidir como organizar seus elétrons.
Na tabela, você vê que o cálcio tem dois elétrons na primeira camada (ambos na chamada subcamada 1s), oito na segunda camada (2 na subcamada 2s, 6 na subcamada 2p), oito na terceira camada (2 na subcamada 3s, 3 na subcamada 3p) e dois na quarta camada. Estes são a valência do cálcio, ou elétrons quimicamente reativos.
Consulte diferentes referências online para ver como as subcamadas de elétrons são representadas no espaço 3D. Você pode desenhar um diagrama de átomos de cálcio para acompanhar seu modelo, de modo a cobrir qualquer informação que possa achar difícil de apresentar visualmente.
Átomos adicionais para modelagem
Átomos adicionais para modelagem
Um modelo de átomo de néon poderia familiarizar os espectadores com o conceito de gases nobres e camadas de valência completa, por exemplo, ou um modelo de átomo de sódio poderia servir como um metal simples representativo que se liga a halogênios como o cloro.
