Massa e tamanho dos átomos

  • Consolidar e ampliar conhecimentos sobre elementos químicos e dimensões à escala atómica.
  • Descrever a constituição de átomos com base no número atómico, no número de massa e na definição de isótopos.
  • Determinar a ordem de grandeza de um número relacionando tamanhos de diferentes estruturas na Natureza (por exemplo, célula, ser humano, Terra e Sol) numa escala de comprimentos.
  • Comparar ordens de grandeza de distâncias e tamanhos à escala atómica a partir, por exemplo, de imagens de microscopia de alta resolução, justificando o uso de unidades adequadas.
  • Associar a nanotecnologia à manipulação da matéria à escala atómica e molecular e identificar algumas das suas aplicações com base em informação selecionada.
  • Indicar que o valor de referência usado como padrão para a massa relativa dos átomos e das moléculas é 1/12 da massa do átomo de carbono-12.
  • Interpretar o significado de massa atómica relativa média e calcular o seu valor a partir de massas isotópicas, justificando a proximidade do seu valor com a massa do isótopo mais abundante.
  • Identificar a quantidade de matéria como uma das grandezas do Sistema Internacional (SI) de unidades e caracterizar a sua unidade, mole, com referência ao número de Avogadro de entidades.
  • Relacionar o número de entidades numa dada amostra com a quantidade de matéria nela presente, identificando a constante de Avogadro como constante de proporcionalidade.
  • Calcular massas molares a partir de tabelas de massas atómicas relativas (médias).
  • Relacionar a massa de uma amostra e a quantidade de matéria com a massa molar.
  • Determinar composições quantitativas em fração molar e em fração mássica, e relacionar estas duas grandezas.

Sugestões

 

  • Como indício experimental da existência de átomos sugere-se a observação de movimentos brownianos.

 

  • A grande diferença de densidades entre as fases condensadas e gasosa de um material pode também propiciar uma reflexão sobre a existência de átomos e as suas dimensões.

 

  • Estas abordagens permitem uma contextualização histórica do assunto, que vai de Brown a Einstein, passando por Avogadro e Loschmidt.

 

  • Para avaliar as dimensões à escala atómica podem analisar-se imagens de microscopia de alta resolução às quais estejam associadas escalas ou fatores de ampliação.

 

  • Pode-se também recorrer a informação sobre a presença de nanopartículas em situações comuns e sobre aplicações que resultem da manipulação da matéria à escala atómica.

 

  • A análise das vantagens e riscos da nanotecnologia possibilita a reflexão sobre as relações entre ciência e sociedade.

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