Slide 1 - Prof. Camilo Castro
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Leis Ponderais Metafísica Aristotélica e a Alquimia Fogo Ar Água Terra O primeiro conceito de Elemento químico, segundo Boyle “ É toda substância pura que não sofre decomposição” H2 O2 N2 A Lei da conservação da massa, de Lavoisier Alquimia Química “ A massa de um recipiente fechado, após ocorrer dentro dele uma reação química, é sempre igual à massa inicial.” Água 18 g Reagentes Gás hidrogênio + 2g Gás Oxigênio 16 g Produtos Antoine Laurent Lavoisier (1743 – 1794). Leis da Proporções Constantes, De Proust “ A composição química das substâncias compostas é sempre constante, não importando a sua origem” Decomposição de água: Água Gás hidrogênio + gás oxigênio 9g 1g 8g 18 g 2g 16 g 27 g 3g 24 g 100 g 11,11 g 88,89 g Dividindo a massa de hidrogênio pela massa de oxigênio: Massa de Hidrogênio = 1g Massa de oxigênio 8g = 2g = 3g 16 g 24 g = 11,11 g = 0,125 88,89 g Decomposição do gás carbônico: gás carbônico carbono + gás oxigênio 11 g 3g 8g 22 g 6g 16 g 44 g 12 g 32 g 27,27 g 72,73 g 100 g Dividindo a massa de carbono pela massa de oxigênio: Massa de Carbono = 3 g = 6 g = 12 g = 27,27 g = 0,375 Massa de Oxigênio = 8 g 16 g 32 g 72,73 g Como explicar este comportamento da matéria?? Teoria atômica de Dalton Toda matéria é composta de partículas fundamentais, os átomos; Os átomos são permanentes, indivisíveis, não podem ser criados nem destruídos Os elementos são caracterizados por seus átomos. Todos os átomos de um certo elemento são idênticos em todos os aspectos. Átomos de diferentes elementos tem diferentes propriedades As transformações químicas consistem em uma combinação, separação ou rearranjo de átomos Compostos químicos são formados por átomos de dois ou mais elementos em uma razão fixa. Qual a importância desta teoria ??? Explicou com sucesso porque a massa é conservada nas reações químicas “ Se cada átomo tem sua própria característica e se os átomos são rearranjados, permanecendo inalterados durante uma reação química, então a massa total dos reagentes deve ser a mesma que a dos átomos dos produtos” Explicou a lei da proporções constantes “ Se cada composto é caracterizado por proporções fixas entre os números de átomos dos seus elementos componentes e se cada átomo de um dado elemento tem, a mesma massa, então, a composição de cada composto deve ser sempre a mesma” Compreensão muito maior de como é a matéria Símbolos representando elementos Elemento Símbolo Alumínio Al Bromo Br Cálcio Ca Ferro Fe Fósforo P Nitrogênio N Ouro Au Sódio Na Zinco Zn Fórmulas representando substâncias Todas as substâncias são formadas por átomos. As substâncias simples são formadas por átomos do mesmo elemento e as substâncias compostas , por átomos de dois ou mais elementos diferentes. CO2 - gás carbônico C6H6O – Etanol O3 - Ozônio H, C, O, Ca, F. Mg, Fe, Al, Au, Zn, Pb, K, Na NH3 - Amônia CH4 – gás metano Símbolo Elemento químico O2 Fórmula Substância Pura C2H6O NH3 Equação Química É a representação de uma reação química Exemplo: Decomposição da água Hidrogênio + Oxigênio Água H2O + 2 H2 + O2 Balanceamento de uma reação química Uma equação química balanceada é aquela em que um certo elemento químico é igual nos reagentes e produtos. N2 + H2 NH3 C2H6O + O2 2CO2 + H2O Natureza elétrica da matéria Tubos de Crookes Diminuindo a pressão podem ser observados uma série de eventos: • com a saída do gás, o gás residual começa a emitir uma leve incandescência. • diminuindo a pressão ainda mais, o interior incandescente desaparece gradualmente e o vidro da extremidade do tubo com o eletrodo de carga positiva (o ânodo) começa a emitir uma incandescência • se for adicionado ao interior do tubo uma amostra de sulfeto de zinco, o lado da amostra voltado para o eletrodo carregado negativamente (cátodo) emite uma incandescência e uma sombra pode ser vista no ânodo Conclusão A baixas pressões algo deixa o cátodo e migra para o ânodo o raio catódico O raio é composto de um fluxo de pequenas partículas,que quando batem na superfície do sulfeto de zinco provoca a emissão de um flash de luz. A incandescência emitida pelo gás no interior do tubo a pressões intermediárias resulta das colisões das partículas em movimento com moléculas do gás . Natureza elétrica dos raios catódicos Os raios catódicos são negativamente carregados Thomson constatou que as partículas carregadas tinham as mesmas propriedades independentemente do material utilizado como cátodo, podendo concluir desta forma que elas fazem parte de todos os átomos, e as chamou de “ELÉTRONS” Robert Millikan – 1908 - Desenvolvimento de um experimento que determinou a magnitude da carga negativa no elétron -Uma gotícula pôde captar apenas um número inteiro de elétrons e como cada gotícula era carregada por múltiplos de -1,6 . 10-19, ele concluiu que cada elétron carregava a carga de - 1,6 . 10-19 C. Experimento de Goldsteim Tubo de raio canal de Goldstein Ao fluxo incandescente foi dado o nome de Raio canal e pela sua direção ficou provado que o raio consiste de partículas carregadas positivamente O átomo de Thomson Uma esfera carregada positivamente na qual os elétrons estão incrustados. “ Pudim de passas” Modelo atômico de Rutherford O que causou os desvios e por que algumas partículas foram espalhadas? “Um átomo poderia ser composto de um pequeníssimo núcleo carregado positivamente rodeado por uma região muito maior contendo os elétrons” (1) Núcleo compreendendo toda a carga positiva; (2) Região extranuclear, que é principalmente um espaço vazio,onde estão distribuídos os elétrons. Rutherford demonstrou em 1914 a existência de uma partícula que tem uma massa muito maior do que o elétron com carga em igual grandeza de sinal oposto. PRÓTONS Em 1932, J. Chadwick descobriu uma partícula que tinha aproximadamente a mesma massa de um próton,mas,não possuía carga Nêutron Assim (exceto no hidrogênio) o núcleo encerra prótons e nêutrons Os núcleons Todos os átomos são constituídos por um ou mais próton (carga positiva) e geralmente por igual número de nêutrons (sem carga) agrupados num núcleo extremamente pequeno. Os elétrons (carga negativa) estão dispostos no espaço como uma “nuvem” em torno do núcleo. Num átomo eletricamente neutro, o número total de elétrons é igual ao de prótons. Resumindo, em termos de carga temos: Partícula Carga Elétron -1 Próton +1 Nêutron 0 Número atômico = Z ( número de prótons no núcleo) Número de massa = A (prótons + nêutrons) A = Z + N A partir dessas definições tem-se que: N = A - Z Conceito moderno de elemento químico Elemento químico é um conjunto de átomos que possuem o mesmo número de prótons, isto é, o mesmo número atômico (Z) Isótopos São dois ou mais átomos que possuem mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A) Isótopos do hidrogênio: 1 1H HIDROGÊNIO 2 1H DEUTÉRIO 3 1H TRÍTIO
