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Cálculo das partículas atômicas

Sabemos que prótons, elétrons e nêutrons são partículas de um átomo, como saber suas quantidades baseando-se nos dados fornecidos na Tabela Periódica? É preciso então determinar as partículas atômicas baseando-se no número atômico e de massa.

Para facilitar nosso estudo é recomendável ter a Tabela em mãos. Observe que os elementos aparecem representados por um símbolo acompanhado do número atômico e número de massa respectivos. A forma esquemática abaixo será utilizada para representar as posições de cada número nos elementos:

_ZX^A ou ^A_zX

Símbolo do elemento: X

Número de massa: A

Número atômico: Z

As partículas atômicas são representadas assim:

Número de prótons: P

Número de elétrons: e

Número de nêutrons: n

Vale lembrar que:

P = Z P = Z = e A = p + n n = A - Z

Alguns números se relacionam uns com os outros, por exemplo, se você souber o número atômico saberá também o número de prótons e elétrons, pois de acordo com a fórmula (P= Z = e) são iguais. Para determinar o número de nêutrons utilizamos um cálculo baseado na equação n = A – Z.

Vamos colocar o conhecimento em prática? Então defina o número de partículas dos seguintes elementos:

₂₀Ca⁴⁰

Número atômico → Z = 20

Número de prótons → P = Z = 20

Número de elétrons → P = Z = e = 20

Número de nêutrons → n = A – Z
n = 40 – 20
n = 20

Número de massa → A = P + n
A = 20 +20
A = 40

O Cálcio (Ca) possui: Z = 20, P = 20, e = 20, n = 20 e A = 40. Esses cálculos são aplicados a todos os elementos, para o Flúor (F) temos:

₉F¹⁹

Os dados da Tabela fornecem Z e A, cálculo de n, e, P:

Número de prótons → P = Z = 9

Número de elétrons → P = e = 9

Número de nêutrons → n = A – Z
n = 19 – 9
n = 10

Só para confirmar o número de massa → A = P + n
A = 9 + 10
A = 19

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Hibridização

Hibridação sp3

A hibridação sp3 é facilmente explicada pelo carbono. Para o carbono tetraédrico (como no metano, CH4), deve haver quatro ligações simples. O problema é que a distribuição eletrônica do carbono no estado fundamental é 1s2 2s2 2px12py1, esquematizando:

C\quad \frac{\uparrow\downarrow}{1s}\; \frac{\uparrow\downarrow}{2s}\; \frac{\uparrow\,}{2p_x}\; \frac{\uparrow\,}{2p_y}\; \frac{\,\,}{2p_z}

Distribuição eletrônica do carbono.

(Nota: O orbital 1s tem menos energia que o 2s, que por sua vez tem menos energia que os orbitais 2p)

Dessa forma, o carbono deveria realizar apenas duas ligações, ao que há apenas dois orbitais semipreenchidos. Entretanto, a molécula de metileno (CH2) é extremamente reativa, não estando equilibrada quimicamente. O primeiro passo para se entender o processo de hibridação, é excitar o átomo de carbono em questão, tendo-se:

C^{*}\quad \frac{\uparrow\downarrow}{1s}\; \frac{\uparrow\,}{2s}\; \frac{\uparrow\,}{2p_x}\; \frac{\uparrow\,}{2p_y}\; \frac{\uparrow\,}{2p_z}

Distribuição eletrônica do carbono ativado.

Então, o carbono equilibra os quatro orbitais, dando origem a orbitais de energia intermediária entre 2s e 2p, dando origem ao orbital sp3 (lido s-p-três), assim chamado por ser o resultado da fusão de um orbital s com três orbitais p. Portanto, tem-se:

C^{*}\quad \frac{\uparrow\downarrow}{1s}\; \frac{\uparrow\,}{sp^3}\; \frac{\uparrow\,}{sp^3}\; \frac{\uparrow\,}{sp^3}\; \frac{\uparrow\,}{sp^3}

Distribuição eletrônica do carbono híbrido em sp3

Hibridação sp2

Outras formas de hibridação são explicadas de forma semelhante à sp3 do metano. A hibridação sp2 é realizada quando um dos orbitais p não hibrida. Isso acontece em moléculas como a de eteno, na qual há ligação dupla entre carbonos.A fórmula estrutural dessa molécula é algo parecido com a mostrada aqui:

Não são todos os orbitais que hibridam, pois os orbitais híbridos formam apenas ligações σ, Já que as ligações duplas são formadas por ligações pi, é necessário um orbital "puro" para a ligação dupla entre os carbonos, por este motivo A hibridização em sp² permite a dupla ligação. Sua distribuição eletrônica ficará algo como esta abaixo. Temos as ligações tetraédrica, trigonal plana e linear plana respectivamente (109,28)°,120°,180°.

C^{*}\quad \frac{\uparrow\downarrow}{1s}\; \frac{\uparrow\,}{sp^2}\; \frac{\uparrow\,}{sp^2} \frac{\uparrow\,}{sp^2} \frac{\uparrow\,}{p}

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Toxina Botulínica - Veneno, Estética ou Botox para os olhos?

Respondendo a pergunta do título: Sim, a toxina botulínica poder ser veneno. Ela também é o famoso Botox, mas antes disso, foi utilizada pela Oftalmologia e Neurologia para correção de contrações musculares involuntárias.

Como tudo isso? Simples, veja.

Toxina botulínica é produzida pela bactéria Clostridium botulinum.

Quando do tipo E, é altamente perigosa. Se desenvolve em alimentos enlatados ou mal conservados. Nesta forma ela induz efeitos como fraqueza muscular progressiva, vomitos e paralisia, podendo ser fatal, quando a quantidade de toxina é alta.

O botulismo é causado pela ingestão de alimentos contaminados com neurotoxina pré-formada da bactéria C. botulinum.

Basicamente ela dificulta o envio de estímulos nervosos que produzem a contração muscular. Assim os musculos relaxam (mais que o normal).

Mas essa característca da toxina é também de utilidade terapeutica. Foi primeiramente utilizada no tratamento de estrabismo.
Nos anos 80, foi usada na terapêutica de distúrbios musculares, como blefarospasmo, e outras distonias focais. Porém esta toxina é a do tipo A ou B.

A toxina botulínica tipo A (C6760 H10447 N1743 O2010 S32) é um complexo protéico purificado, de origem biológica.
O sorotipo A é o reconhecido cientificamente como o mais potente e o que proporcionamaior duração de efeito terapêutico.

E mais utilidade a esse agente paralizante foi acrescentada nas últimas décadas, nada mais, nada menos que o Botox.

A toxina atua impedindo a contração dos musculos faciais que causam rugas. Sem contração os musculos relaxam, e as rugas vão desaparecendo.

O complexo da toxina é relativamente estável, especialmente a pH ácido (3,5 – 6,5), mas dissocia-se sob condições alcalinas e a sua atividade biológica fica comprometida. Por sua vez, os esporos de C. botulinum são altamente resistentes a temperaturas elevadas.

Apesar de resistente a altas temperaturas, quando presente em alimentos, pode ser eliminada durante o cozimento.

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