Conceitos Fundamentais de Química e Física Atômica

Propriedades Periódicas dos Elementos

• Raio Atômico: É a metade da distância entre os núcleos de dois átomos iguais unidos.
• Energia de Ionização: É a energia mínima necessária para remover um elétron de um átomo neutro no estado gasoso e em seu estado fundamental, resultando em um íon monopositivo, também no estado gasoso e fundamental. O aumento da energia de ionização ocorre para cima e para a direita na tabela periódica.
• Afinidade Eletrônica: É a energia trocada no processo pelo qual um átomo neutro no estado gasoso e em seu estado fundamental recebe um elétron, tornando-se um íon mononegativo, também no estado gasoso e fundamental. O aumento da afinidade eletrônica ocorre para baixo e para a esquerda.
• Eletronegatividade: É definida como a tendência relativa dos átomos de atrair elétrons de outros átomos com os quais estão ligados. O aumento da eletronegatividade ocorre para cima e para a direita.

Variações do Raio Atômico

• Em um Grupo: Com o aumento do número atômico, o raio atômico aumenta. Isso ocorre porque, ao aumentar o número atômico dos elementos de um grupo, aumenta o número de níveis ocupados, enquanto a carga nuclear efetiva sobre o elétron mais externo permanece a mesma, resultando em um aumento do raio atômico.
• Cátions: São menores que os átomos de onde provêm. A menor quantidade de elétrons resulta em menor blindagem, fazendo com que o elétron mais externo do cátion seja sujeito a uma taxa efetiva nuclear maior. O raio do cátion é menor que o do átomo neutro devido à forte atração nuclear sobre os elétrons periféricos.
• Ânions: São maiores que os dos átomos correspondentes. O ânion é formado com mais elétrons que o átomo neutro, aumentando a blindagem sobre seu elétron mais externo. Como a carga nuclear é a mesma em ambos, a carga nuclear efetiva sobre o elétron mais externo é menor no ânion, resultando em um raio maior que o do átomo neutro.

Espectros e Teoria Quântica

• O Espectro Eletromagnético: É constituído por todas as ondas eletromagnéticas dispostas em ordem de frequência.
• Espectro Atômico de Emissão: É a radiação emitida por um elemento no estado gasoso quando energia suficiente é comunicada. O espectro da luz solar é contínuo, contendo radiação em todas as frequências. Em contrapartida, os espectros de emissão dos elementos são descontínuos, pois os gases emitem apenas em determinadas frequências.

Um elemento químico emite sempre o mesmo espectro, e não há dois elementos com o mesmo espectro de emissão. Por conseguinte, podemos dizer que ele é a impressão digital do elemento.

• Visão do Espectro do Hidrogênio: É o mais simples de todos e é composto por várias séries de bandas que aparecem no ultravioleta, visível e infravermelho.
• Teoria Quântica de Planck: Os corpos emitem ou absorvem energia em pacotes ou quanta de energia.

Movimentos das Ondas

• Movimentos das Ondas: É uma forma de transporte de energia líquida, sem transferência de material, através da propagação de qualquer tipo de perturbação, chamada de onda.
• Ondas Mecânicas: Propagação de uma perturbação mecânica através de um meio material para transmitir a energia mecânica da onda. O meio de suporte pode ser ar, água, corda, etc. É indispensável para a existência da onda.
• Ondas Eletromagnéticas: Transmissão de energia eletromagnética através da propagação de dois campos oscilatórios, o elétrico e o magnético. Não requerem um meio físico, pois são variações periódicas do estado elétrico e magnético do espaço, espalhando-se pelo vácuo. Uma onda eletromagnética é caracterizada por: amplitude (deslocamento máximo de um ponto na vertical), comprimento de onda (distância entre dois pontos consecutivos similares), frequência (número de vibrações por unidade de tempo), período (tempo de realização de uma vibração completa) e velocidade (com a qual a onda se propaga).