1 QUÍMICA Propriedades da matéria Separação

QUÍMICA
Propriedades da matéria
Propriedades Gerais:
São propriedades presentes em todas as substancias.
EX: Massa, extensão, impenetrabilidade,
compressibilidade, divisibilidade, elasticidade, inércia,
entre outros.
Propriedades funcionais:
Determinam um grupo de substancias. Ex:
Ácido: Vinagre
Base: Leite de magnésio
Sal: Sal de cozinha (NaCl)
Oxido: Cal (óxido de cálcio)
Propriedades específicas
São propriedades individuais de cada substancia. Elas são:
-Organolépticas: Perceptíveis pelos 5 sentidos
Ex: cheiro, cor, textura, gosto...
-Químicas: reações químicas características de
determinadas substancias, EX: H2 --Δ-> H2O
-Misturas: Duas ou mais substancias. Ex: Sal + H2O,
Ar(N2,O2...), etc...
Troca de calor e matéria:
-Sistema aberto: Troca Calor e matéria
-Sistema fechado: Troca Calor
-Sistema Isolado: Não troca nada
Quanto ao numero de Fases:
-Homogêneo(solução ou mistura homogênea): Uma única
al+açucar
-Heterogêneo: 2 ou mais fases,
Ex: Água+Sal+Areia+prego
Transformações
Transformações Físicas: Não produz novos materiais e é
reversível Ex: Mudança de estado físico
Transformações Químicas: Produz novos materiais e pode
ou não ser reversível Ex: Queima do papel
Obs: Δ= queima
Substância pura
Mistura
-Físicas: São medidas por valores específicos.
São elas:
-Ponto de fusão: Temperatura em que um sólido passa para
o estado liquido.
-Ponto de ebulição: Temperatura em que um liquido passa
para o estado gasoso
--> o único fator que pode alterar os pontos é a pressão
Atmosférica
-Densidade= Massa
Volume
-->Substancias diferentes não podem ter a mesma
densidade
-->Objetos menos densos tendem a subir e mais densos a
descer
-->Para afundar em um líquido, tem que quebrar a tensão
superficial
-Solubilidade= Tem de haver afinidade química e espaços
vazios
-->Temperatura: O aumento de temperatura implica em
maior agitação de partículas, levando ao aumento de
espaços vazios
-->Pressão: o aumento de pressão sobre um gás força a
abertura de espaços vazios no solvente
-Dureza = É a resistência que a substância oferece ao risco
Ex: Mais duro: Diamante / Menos duro: Talco
Substancias e Misturas
Classificação de substancias quanto à:
Composição:
-Simples: Formadas por 1 elemento químico. Ex;
O2,H2,N2 e O3
-Composta: Formadas por 2 ou mais elementos químicos.
Ex: H2O,C6H12O6,CO2 e NaCl
Separação de misturas
Sistemas Heterogêneos: (Processos mecânicos)
Nome
O que
Separa
Filtração
S-L
S-G
Palavra
Chave
Filtro
Peneiração
S-S
Tamanho
De grãos
Ventilação
S-S
Corrente
De ar
Decantação
S-L
L-L
S-G
Densidade
Flotação
S-S
Liquido de
Densidade
intermediária
Levigação
S-S
Bateia/
Densidade
Sifonação
L-L
Diferença
De pressão
Sistemas Homogêneos: (Processos físicos)
Destilação
Simples
S-L
L-L
Ebulição
Destilação
Fracionada
S-L
L-L
Viscosidade
Liquefação
Dissolução
G-G
S-S
Ponto de
Liquefação
Solvente que
só dissolve um
sólido
Atomística
Modelos Atômicos
1
Modelo atômico de Dalton (1803)
-->O Átomo é uma esfera maciça, indivisível e muito
pequena
-->Átomos de um mesmo elemento apresentam as mesmas
características
-->Quando dois ou mais átomos se unem formam
moléculas
-->As reações químicas são átomos que se unem, separam
ou as duas coisas ao mesmo tempo
Modelo atômico de Thomson (1898)
-->Os átomos são fluidos positivos encrustados por cargas
negativas : Pudim de passas
-->Opostos se atraem
-->A massa das cargas positivas é muito maior que as
negativas
-->Átomo neutro tem o mesmo número de cargas positivas
e negativas
Rutherford e o casal Currie (1803)
-->O átomo possui um núcleo :Prótons (+) e nêutrons ( )
e uma eletrosfera: elétrons (-)
-->O núcleo tem um raio de 10 a 100 mil vezes menor que
o raio da eletrosfera
-->A massa de um próton é igual a de um nêutron e é 1836
vezes maior que a do elétron
pode ser detectada e ele comporta-se como uma partícula.
Porém, ao passar de uma camada para outra a sua massa
não pode ser detectada e ele comporta-se como uma onda
-->Princípio da incerteza ou de Heinsberg: É impossível
determinar em um mesmo instante a posição e a
velocidade de um elétron.
Números Quânticos
Número quântico Principal (n): Indica o nível de energia
dos elétrons (camadas)
K L M N O P Q
1 2 3 4 5 6 7
--> Elétron periférico = O da ultima camada (camada de
valência)
--> Elétron de diferenciação = O ultimo da distribuição
Número quântico Secundário (l):Subnível de energia do
elétron (subdivisão das camadas)
ORBITAL : Região onde é máxima a probabilidade de se
encontrar elétrons
S=1
P=3
D=5
F=7
DICA: Socorro, PeiDei Faísca
Número quântico Magnético (m):
Mostra o orbital ocupado pelo elétron
--> CHADWISH descobriu os nêutrons
--> Becquerel estudou Sais de urânio e descobriu a
Radioatividade
.Partícula α = (+)
.Emissão β = (-)
.Emissão ɣ = ( )
Partícula = Emissão
Modelo atômico de Bohr (1803)
Spin (s):
Cabem somente 2 elétrons em um orbital, cada um com
um spin(sentido de rotação)
Átomos
7N
Ne
20Ca
55Co
10
-->Na eletrosfera existem órbitas circulares onde os
elétrons giram com energia constante e quantizada. Essas
órbitas são chamadas de níveis eletrônicos ou camadas
eletrônicas
-->Nas camadas mais internas os elétrons estão mais
atraídos pelo núcleo, sendo assim mais estáveis e menos
energéticos. Por outro lado, nas camadas mais externas os
elétrons estão menos atraídos pelo núcleo, sendo assim
menos estáveis e mais energéticos.
-->Um elétron em uma camada mais interna ao receber
energia passa para uma camada mais externa (excitação).
Por outro lado um elétron em uma camada mais externa ao
perder energia passa para uma camada mais interna. Esta
energia perdida pode ser percebida na forma de luz ou
calor.
Obs.:
Fosforescência: A excitação e a volta do elétron é LENTA
Fluorescência: A excitação e a volta do elétron é
INSTÂNTANEA
Modelo atômico Atual
--> Princípio da Dualidade ou de Broglie (Ondapartícula):Dentro de uma camada a massa de um elétron
1 Distribuição eletrônica
K(2) L(8) M(18) N(32) O(32) P(18) Q(8)
2
5
2
8
2
8
8
2
2
8
18
18
8
1
8<Nº e<18 -->Deixa 8 e passa o resto para a próxima
18<Nº e<32 -->Deixa 18 e passa o resto para a próxima
Número Atômico (Z)
Z = Nº de prótons
Número de massa (A)
A = Prótons + Nêutrons
Átomo neutro
Elétrons = Prótons
Representação
IsótoPos
-->Mesmo elemento
-->Mesmo Z
-->Massa diferente (nº de nêutrons)
2
IsóbAros
-->Elementos diferentes
-->Diferentes Z
-->Mesma massa
IsótoNos
-->Mesmo nº de nêutrons
Isoeletrônicos
--> Mesmo Nº de elétrons
Íons
Na = Neutro
Na+ = Cátion
Na- = Ânion
Tabela Periódica
Períodos: Nº de camadas
Coluna: famílias (A,B e O)
A1: Metais alcalinos
A2: Metais Alcalinos terrosos
A3: Família do Boro
A4: Família do Carbono
A5: Família do Nitrogênio
A6: Calcogênios
A7: Halogênios
B: Metais de transição
O: Gases Nobres
Metais: Alto ponto de fusão e ebulição, bons
condutores de eletricidade e calor, tem brilho,
normalmente sólidos à temperatura ambiente.
Ametais: Baixo ponto de fusão e ebulição, gases
em sua maioria e baixos pontos de fusão e ebulição.
Gases Nobres: Ametais que apresentam alta
estabilidade.
Hidrogênio: Diferente de todos os demais.
Propriedades periódicas
Ligações Químicas
Regra do octeto: Os elementos estabelecem
ligações químicas para adquirirem configuração de gases
nobres, passando a ter 8 elétrons na ultima camada (ou 2
para aqueles que tem 1 camada), adquirindo assim alta
estabilidade e gastando menos energia.
Ligações intramoleculares
Ligações iônicas:
*Entre Metal e Ametal
*Interações entre cátions e Ânions pré-formados
*Possuem altos pontos de Fusão e Ebulição
*Ligações são muito fortes
*Não conduzem eletricidade no estado sólido, mas
conduzem no estado líquido ou em meio aquoso.
*As ligações são muito rígidas
Ex: [Na+][Cl-] =>NaCl
Fórmula de Lewis:
Fórmula Iônica:
[Ca²+][F-]2
[Al³+]2[O²-]3
Obs.: Os elétrons devem ser representados pelo mesmo
símbolo em todos os átomos, seja ele bolinha, quadrado,
estrela, etc.. Eles foram representados diferentes somente
para demonstração.
Ligações Covalentes:
*Ametal com Ametal
*Ametal com Hidrogênio
*Compartilhamento de pares de elétrons
*Possuem altos pontos de Fusão e Ebulição
*Ligações são muito fortes
*Não conduzem Eletricidade, exceto Grafite e ácidos em
água.
*Sometes átomos que fazem Ligações Covalentes podem
ser chamados de moléculas
Formula de Lewis:
Raio Atômico: É a medida entre o núcleo e a
camada de valência (ultima camada) de um átomo.
Raio Iônico: Quando um átomo perda elétrons,
seu raio diminui. Quando ganha elétrons, seu raio
aumenta.
Energia ou Potencial de Ionização: É a energia
necessária para retirar um elétron da camada de valência
de um átomo
Fórmula Estrutural plana:
Eletropositividade (Caráter metálico):
Tendência que um átomo possui de perder um ou mais
elétrons. (Maior raio) (Metais em sua maioria)
Eletropositividade (Caráter ametálico):
Tendência que um átomo possui de receber um ou mais
elétrons. (Menor raio) (Ametais em sua maioria)
Traço: Ligação simples
Seta: Dativa
3
Observação: Se em um composto, os átomos
realizarem ligações Iônicas e Covalentes, o composto é
chamado de Composto Iônico. Ex: Na2CO3
Ligação Metálica:
*Metal e Metal
*Nuvem eletrônica e cátions
*Ligações são muito fortes
*Possuem altos pontos de fusão e ebulição
Exceto: Mercúrio, estanho, chumbo...
*São bons condutores de eletricidade
*Apresentam Maleabilidade
(pode ser transformado em lâminas)
*Apresentam Ductibilidade
(Pode ser transformado em fios)
Interações intermoleculares
Ligações polares
Interações dipolo-dipolo ou dipolo permanente
(Forte)
Ligação de hidrogênio ou pontes de hidrogênio
(Extremamente forte)
Ligações apolares
Interações dipolo-indivíduo, forças de Van der-Waals ou
dipolo-instantâneo
Funções Inorgânicas
Óxidos
Compostos binários que apresentam o oxigênio como o
elemento mais eletronegativo, ou seja, sem o Flúor
Óxidos básicos: Reagem com a água se
transformando em base, formados por metais de baixo
NOX (+1,+2,+3 e +4)
Formulação
Nomenclatura
Quando o elemento possui 1 NOX: Óxido de _______
(nome do elemento)
Quando possui 2 NOX :
- Oficial (IUPAC) Óxido de _____
______
(Nome do elemento)(NOX em algarismos romanos)
-Usual : Óxido ________ + oso (menor NOX)
(Nome do elemento) + ico (maior NOX)
Óxidos ácidos ou anidridos: Reagem com água
transformando-se em ácidos. Formados por metais de alto
NOX (+5,+6 e +7) e por ametais
Formulação
Nomenclatura
Quando o elemento possui 1 NOX: anidrido ______ ICO
(nome do elemento)
Quando possui 2 NOX :
- Oficial (IUPAC) Óxido de _____
______
(Nome do elemento)(NOX em algarismos romanos)
Oxidação: uma espécie perde elétrons
Redução: uma espécie ganha elétrons
Oxidação-Redução (Oxirredução): Ocorre “Troca de
elétrons”
Número de oxidação (NOX):Carga adquirida por uma
espécie ao perder ou ganhar elétrons
NOX
Metais da :
1A = +1
2A = +2
3A = +3
Hidrogênio = +1 (Em Hidretos metálicos é -1)
Oxigênio = -2 (Peróxidos = -1 e superóxidos -1/2)
Substâncias simples o NOX é 0
Nomes Diferentes:
Chumbo = Plumbum = Pb
Cobre = cuprum = Cu
Ouro = Aurum = Au
Enxofre = Súlfur = S
Observação:
Dissociação: Processo em que à uma separação de Ions
que já existiam. Acontece com as substâncias Iônicas
Ionização: Processo em que à a formação de Ions que
surgem apenas depois do contato com a água. É um
processo que ocorre com ácidos.
-Usual: Anidrido ________ + oso (menor NOX)
(Nome do elemento) + ico (maior NOX)
Quando possui 4 NOX, coloca-se Hiper ou per no maior e
Hipo no menor dos 4
Peróxidos: Formados por metais das famílias
1A,2A e pelo hidrogênio com o oxigênio com NOX -1
Formulação
Nomenclatura
Peróxido de _______
(nome do elemento)
Superóxidos: Formados por metais das famílias
1A e 2A com o oxigênio com NOX -1/2
Nomenclatura
Superóxido de _______
(nome do elemento)
Hidróxidos ou Bases
São substâncias de sabor amargo, limosas ao tato e de pH
superior a 7.Eles vem da reação de Óxido básico com água
Teoria de Arrhenius:Hidróxidos são substâncias que
quando colocadas em água dissociam-se liberando o Íon
hidroxila (OH-)
Quando o elemento possui 1 NOX: Hidróxido de _______
(nome do elemento)
Quando possui 2 NOX :
4
- Oficial (IUPAC) Hidróxido de _____
______
(Nome do elemento)(NOX em algarismos romanos)
-Usual: Hidróxido ________ + oso (menor NOX)
(Nome do elemento) + ico (maior NOX)
Ácidos
São substâncias de sabor amargo, corrosivas e cujo pH é
inferior a 7.
Teoria de Arrhenius: ácidos são substâncias que quando
colocadas em Água ionizam-se liberando o Íon ?????? HHidrácidos: Ácidos que não apresentam oxigênio
na molécula, formados pelos ametais da 6A e 7A
Formulação
Nomenclatura
Ácido _______ rídrico
(nome do elemento)
Oxiácidos:São ácidos que apresentam pelo menos
1 oxigênio na molécula
Formulação
-Monta-se o anidrido
-Reage-se o anidrido com água
Nomenclatura
Ácido ________ + oso (menor NOX)
(Nome do elemento) + ico (maior NOX)
Ionização de ácidos:
Idrico -> ETO
Oso -> ITO
Ico -> ATO
DICA : O bichOSO do mosquITO caiu no bICO do pATO
EX: HBr -> H+ + BrSais
São substâncias vindas da reação de um ácido com uma
base, que apresentam um cátion diferente do hidrogênio e
um ânion diferente da hidroxila
Sais Haloides: Sais que não apresentam oxigênio
uma vez que vem de hidrácidos
Ex: HCl + NaOH -> NaCl + H2O
Ácido clorídrico hidróxido de sódio cloreto de sódio
Oxissais: Sais vindos de oxiácidos que
apresentam oxigênio
Reações inorgânicas importantes
*Metal + ácido -> Sal + H2
*Carbonato + ácido -> Sal + CO2 + H2O
*Óxido básico + Óxido ácido -> Oxissal
5
6