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Apostila de química
Profa Dra Eliane M. Grigoletto
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Quem gosta de química?
Onde a química está presente na sua vida?
Química é ciência da moda?
Como se pode estudar um fenômeno.
Padronização de nomenclatura e fórmulas.
Padronização de ensaios e de medidas.
Requisitos para uso do laboratório com responsabilidade.
Modelos Atômicos
Por Roberto Grillo Cúneo
http://www.algosobre.com.br/quimica/modelos-atomicos.html
1. Modelos Atômicos
- Modelo Atômico de Thomson (1898)
Com a descoberta dos prótons e elétrons, Thomson propôs um modelo de átomo no qual
os elétrons e os prótons, estariam uniformemente distribuídos, garantindo o equilíbrio
elétrico entre as cargas positiva dos prótons e negativa dos elétrons.
- Modelo Atômico de Rutherford (1911)
Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro (0,0001 mm) com partículas "alfa"
(núcleo de átomo de hélio: 2 prótons e 2 nêutrons), emitidas pelo "polônio" (Po), contido
num bloco de chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar passagem às
partículas
"alfa"
por
ele
emitidas.
Envolvendo a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora revestida de sulfeto de
zinco (ZnS).
Observando as cintilações na tela de ZnS, Rutherford verificou que muitas partículas
"alfa" atravessavam a lâmina de ouro, sem sofrerem desvio, e poucas partículas "alfa"
sofriam desvio. Como as partículas "alfa" têm carga elétrica positiva, o desvio seria
provocado por um choque com outra carga positiva, isto é, com o núcleo do átomo,
constituído por prótons.
Assim, o átomo seria um imenso vazio, no qual o núcleo ocuparia uma pequena parte,
enquanto que os elétrons o circundariam numa região negativa chamada de eletrosfera,
modificando assim, o modelo atômico proposto por Thomson.
- Os Postulados de Niels Bohr (1885-1962)
De acordo com o modelo atômico proposto por Rutherford, os elétrons ao girarem ao
redor do núcleo, com o tempo perderiam energia, e se chocariam com o mesmo.
Como o átomo é uma estrutura estável, Niels Bohr formulou uma teoria (1913) sobre o
movimento dos elétrons, fundamentado na Teoria Quântica da Radiação (1900) de Max
Planck.
A teoria de Bohr fundamenta-se nos seguintes postulados:
1º postulado: Os elétrons descrevem órbitas circulares estacionárias ao redor do núcleo,
sem emitirem nem absorverem energia.
2º postulado: Fornecendo energia (elétrica, térmica,...) a um átomo, um ou mais elétrons
a absorvem e saltam para níveis mais afastados do núcleo. Ao voltarem as suas órbitas
originais, devolvem a energia recebida em forma de luz (fenômeno observado, tomando
como exemplo, uma barra de ferro aquecida ao rubro).
....
Teoria Quântica
De acordo com Max Planck (1900), quando uma partícula passa de uma situação de maior
para outra de menor energia ou vice-versa, a energia é perdida ou recebida em "pacotes"
que recebe o nome de quanta (quantum é o singular de quanta).
O quantum é o pacote fundamental de energia e é indivisível. Cada tipo de energia tem o
seu quantum.
A Teoria Quântica permitiu a identificação dos elétrons de um determinado átomo,
surgindo assim os "números quânticos".
- Modelo Atômico de Sommerfeld (1916)
Ao pesquisar o átomo, Sommerfeld concluiu que os elétrons de um mesmo nível, ocupam
órbitas de trajetórias diferentes (circulares e elípticas) a que denominou de subníveis, que
podem ser de quatro tipos: s, p , d , f .
- Contribuição de Broglie
Em 1923, Louis Broglie mostrou, através de uma equação matemática, que "qualquer
corpo em movimento estaria associado a um fenômeno ondulatório". Desta maneira o
elétron apresenta a natureza de uma partícula-onda, obedecendo assim, às leis dos
fenômenos ondulatórios, como acontece com a luz e o som.
- Teoria da Mecânica Ondulatória
Em 1926, Erwin Shröringer formulou uma teoria chamada de "Teoria da Mecânica
Ondulatória" que determinou o conceito de "orbital".
Orbital é a região do espaço ao redor do núcleo onde existe a máxima probabilidade
de se encontrar o elétron.
O orbital s possui forma esférica ...................
e os orbitais p possuem forma de halteres. ............
Perguntas:
1)
2)
3)
4)
Explique o modelo atômico de Thomson
Explique o modelo atômico de Rutherford
Explique o modelo atômico de Niels Bohr
Quantos elétrons cabem no máximo em cada camada do modelo
atômico proposto por Bohr? Especifique a camada.
2. Definição de Átomo
- Todas as substâncias são feitas de matéria e a unidade fundamental da
matéria é o átomo.
- O átomo constitui a menor partícula de um elemento.
- O átomo é composto de um núcleo central contendo prótons (com carga
positiva) e nêutrons (sem carga).
- Os elétrons (com carga negativa e massa insignificante) se movimentam em
torno do núcleo em diferentes trajetórias chamadas órbitas.
3. Definição de Elemento
Um elemento é uma substância composta de uma única espécie de
átomo.
- Todos os átomos de um Elemento químico são idênticos. Exemplos:Ferro,
Ouro
- Os elementos químicos ocorrem naturalmente na natureza e outros
elementos podem ser criados artificialmente.
- Os elementos químicos estão listados na Tabela Periódica.
A tabela Periódica de Elementos
IA
VIIIA
1
Número
Atômico
H
Símbolo
1.01
Massa
Atômica
IIA
Metais
Metais de
Transição
Semimetais
2
He
Não-metais
4.00
IIIA IVA VA VIA VIIA
3
4
5
6
7
8
9
10
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
6.94
9.01
10.81
12.01
14.01
16.00
19.00
20.18
11
12
13
14
15
16
17
18
Na Mg
22.99 24.31
19
K
20
VIIIB
IIIB IVB
21
Ca Sc
VB
VIB VIIB
22
23
24
25
Ti
V
Cr
Mn
39.10 40.08 44.96 47.90
IB IIB
26
27
28
50.94
52.00
54.94
39
40
41
42
43
Rb Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
92.91
95.94
(98)
73
74
75
76
77
78
Re
Os
Ir
Pt
85.47 87.62 88.91 91.22
55
56
Cs Ba
5771*
132.91 137.34
87
Fr
88
Ra
89103*
(223) 226.03
*Lanthanide
series:
*Actinide
series:
72
Hf
Ta
W
178.49
180.95
183.85
104
105
106
Si
P
S
Cl
Ar
28.09
30.97
32.06
35.45
39.95
31
32
33
30
Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As
38
37
29
Al
26.98
55.85 58.93 58.71 63.55 65.38 69.72
44
45
46
47
78.96
79.90
51
52
53
54
In
Sn
I
Xe
79
80
81
Au Hg Tl
82
83
84
Pb
Bi
Po
85
186.21 190.2 192.22 195.09 196.97 200.59 204.37 207.2 208.96 (209)
107
108
109
110
111
112
Db
Sg
Bh
(263)
(262)
(265)
(266)
(269)
62
63
64
61
(272)
65
(277)
66
68
69
70
Rn
(222)
71
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
138.91 140.11 140.91 144.24 (145) 150.36 151.96 157.25 158.92 162.50 164.93 167.26 168.93 173.04 174.97
89
90
91
Ac Th Pa
227
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
86
At
(282)
67
131.30
(210)
113
(262)
60
Sb Te
101.07 102.91 106.4 107.87 112.40 114.82 118.69 121.75 127.60 126.90
Rf
59
83.80
74.92
50
(261)
58
36
Kr
72.59
Hs Mt Uun Uuu Uub Uut
57
35
Br
49
48
Ru Rh Pd Ag Cd
34
Se
103
U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
232.04 231.04 238.03 237.05 (244) (243) (247) (247) (251) (252) (257) (258) (259) (260)
4. Definição de Número Atômico
- Número Atômico de um elemento é o número de prótons no núcleo de um
átomo.
Como átomos são eletricamente neutros, o número de prótons é igual ao
número de elétrons.
Os elementos estão arranjados em ordem crescente de número atômico
(juntamente com suas massas atômicas) em uma tabela chamada Tabela
Periódica conforme apresentada no item anterior.
5. Definição de Número de Massa
- Número de Massa é a soma, do número de prótons mais o número de
nêutrons no núcleo do átomo.
6. Definição de Molécula
- Uma molécula é formada quando átomos do mesmo ou diferentes elementos
se combinam.
- A molécula é um grupo de átomos ligados em um arranjo específico.
Exemplos:


Dois átomos de oxigênio se combinam para formar uma molécula de
oxigênio [O2].
Um átomo de carbono se combina com dois átomos de oxigênio para
formar uma molécula de dióxido de carbono [CO2].
5. Definição de Composto
Um composto é uma substância eletricamente neutra que consiste de dois ou
mais elementos diferentes com seus átomos presentes em uma proporção
definida
Exemplos:


Hidrogênio e oxigênio são combinados na proporção fixa de 2:1 para
formar o composto água [H2O].
Carbono e oxigênio são combinados na proporção fixa de 1:2 para
formar o composto dióxido de carbono [CO2].
Composto pode ser molecular se ele consiste de moléculas e iônico se ele
consiste de íons.
http://br.syvum.com/cgi/online/serve.cgi/materia/quimica/atomic2.html
6. O que é um Composto ?
Um composto é uma substância eletricamente neutra que consiste de dois ou
mais elementos diferentes com seus átomos presentes em uma proporção
definida
Exemplos:

Hidrogênio e oxigênio são combinados na proporção fixa de 2:1 para
formar o composto água [H2O].

Carbono e oxigênio são combinados na proporção fixa de 1:2 para
formar o composto dióxido de carbono [CO2].
Composto pode ser molecular se ele consiste de moléculas e iônico se ele
consiste de íons.
A maior parte dos elementos, deve adquirir a configuração altamente estável
(oito elétrons) na camada mais externa, através de um dos seguintes
mecanismos:
- recebendo elétrons,
- perdendo elétrons,
- compartilhando elétrons.
7 .Distribuição eletrônica:
O número total de elétrons existentes num átomo pode ser distribuído nas
várias camadas eletrônicas.
Número de elétrons por camada
K-2, L-8, M-18, N-32, O-32, P-18, Q-2
Em qualquer átomo o número de elétrons na última camada não ultrapassa de
8, exceto na camada K que comporta no máximo de 2 elétrons.
Regra:
a- Preencher, completando com o máximo de elétrons as camadas na ordem
K, L, M,...até totalizar o número de elétrons que estão sendo distribuídos.
b- Se forem colocados mais que 8 elétrons na ultima camada, cancele o
número e coloque o número 8 ou 18.
c- A diferença é colocada na camada seguinte.( o que falta)
d-Se ainda a última camada tiver mais que 8 elétrons aplicam-se as operações
b e c novamente.
Exemplos:
1)Distribuição eletrônica do Telúrio que tem 52 elétrons.
K-2,L-8,M-18,N-24, assim, N-18, restam 6 que serão inseridos na camada O-6
K-2,L-8, M-18,N-18, O-6
2) Distribuição eletrônica do Frâncio que tem 87 elétrons.
K-2,L-8, M-18,N-32, O-27
K-2,L-8, M-18,N-32, O-18,P-9
K-2,L-8, M-18,N-32, O-18,P-8,Q-1
A aplicação da regra de distribuição não se aplica para os elementos de
transição, eles possuem sempre na ultima camada 1 ou 2 eléltrons.
Reconhece-se elemento de transição porque numa de suas camadas internas
possui número de elétrons diferente de 2,8, 18 e 32, o Fe por exemplo possui
distribuição eletrônica abaixo.
K-2, L-8, M-14, N-2
característica do Ferro.
a distribuição com 14 elétrons na camada M é
Dois átomos que possuem mesmo número de elétrons, portanto mesmo
número de prótons, terão comportamento químico idêntico mesmo que o
número de nêutrons seja diferente, são os chamados isótopos.
Exemplos:
Hidrogênio comum- possui 1 próton e 1 elétron na eletrosfera.
Hidrogênio (deutério)- mais pesado, possui 1 próton 1 nêutron no núcleo e 1
elétron na eletrosfera.
Hidrogênio (trítio)- ainda mais pesado, possui 1 próton e 2 nêutrons no núcleo e
1 elétron na eletrosfera.
Cloro 35 possui 17 protons, 18 neutrons, e 17 elétrons. Número atômico 17.
Cloro 37 possui 17 protons, 20 neutrons, e 17 elétrons. Número atômico 17.
Hidrogênio é abundante na natureza, o deutério só existe em quantidades
ínfimas, o trítio é preparado em laboratório, e reagem de maneira idêntica.
Cloro 35 e cloro 37 reagem de forma idêntica.
Exercícios:
1) Fazer a distribuição eletrônica dos elétrons nas camadas K, L, M, N, O, P, Q
dos seguintes elementos:
Ne-10, Ar-18, Kr-36, Ca-20, Sr-38
Respostas
Ne
K- 2, L-8
Ar
K-2,L-8,M-8
Kr-36
K-2,L-8,M-18,N-8
Ca-20
K-2,L-8,M-8,N-2
Sr-38
K-2,L-8,M-18,N-8,O-2
2)Fazer a distribuição eletrônica dos elementos:
B número atomico 5
Al número atômico 13
Si número atômico 14
S número atômico 16
Po número atômico 84
Rn número atômico 86
Respostas
B-5
K-2, L-3
Al-13
K-2,L-8, M-3
Si-14
K-2, K-8, M-4
S-16
k-2, L-8, M-6
Po-84
K-2,L-8,M-18,N-32,O-18,P-6
Rn-86
K-2,L-8,M-18, N-32,O-18,P-8
8.
Ligações químicas
Teoria do Octeto - A maior parte dos elementos, deve adquirir a configuração
altamente estável (oito elétrons) na camada mais externa, através de um dos
seguintes mecanismos:
- recebendo elétrons,
- perdendo elétrons,
- compartilhando elétrons assim ocorrem as ligações químicas entre os
elementos.
8.1 Ligação Iônica
A ligação resulta da atração mútua entre íons positivos e negativos.
- Átomos de elementos como o sódio e cálcio, com um e dois elétrons na
camada de valência, respectivamente, perdem facilmente estes elétrons
externos e se tornam íons positivos.
- Por outro lado, os átomos de cloro e oxigênio facilmente recebem um ou dois
elétrons na camada mais externa, respectivamente, de modo a completar oito
elétrons nesta camada.
- A atração entre íons positivos e negativos liga os íons vizinhos de carga
oposta, como pode ser observado na figura a seguir. Elementos com 1,2 ou 3
elétrons(metal) presentes na última camada, se ligam a elementos com 5,6 ou
7 elétrons (não metal) na última camada e preferem doar os mesmos.
8.2 Ligação Covalente
- Neste caso um átomo adquire o oitavo elétron na camada de valência
compartilhando elétrons com um átomo adjacente.
-Um exemplo deste compartilhamento é encontrado na molécula de Cl2.
Elementos com 4,5,6 ou 7 elétrons na última camada preferem receber
elétrons.
Cl2 moléculas diatômicas
8.3 Ligação covalente dativa
Geralmente, quando um átomo atinge o número de elétrons necessário para
sua estabilidade eletrônica, não é possível realizar mais nenhuma ligação
covalente molecular (exceto algumas moléculas que violam a regra do octeto).
Entretanto, podem compartilhar pares de elétrons (como uma doação) a
átomos de uma mesma molécula desde que continuem eletronicamente
estáveis. Assim, os dois elétrons compartilhados provêem de um mesmo
átomo.
Molécula de SO3 – O enxofre realiza duas ligações dativas e duas moleculares.
8.4 Ligação Metálica
A ligação metálica é outro tipo de atração interatômica forte. Se um átomo
apresenta apenas uns poucos elétrons de valência, estes podem ser removidos
com relativa facilidade, enquanto que os demais elétrons são firmemente
ligados ao núcleo. Isto origina uma estrutura formada por íons positivos e
elétrons “livres”, como pode ser visto a seguir.
Muitas substâncias familiares são feitas de moléculas (por exemplo açúcar,
água, e a maioria dos gases) enquanto muitas outras substâncias igualmente
familiares não são moleculares em sua estrutura (por exemplo sais(Cloreto de
Sódio, Carbonato de Cálcio), metais(Ferro, Níquel, Cobre), e os gases
nobres(Hélio, Argônio, Kriptônio).
VII
IA
IA
1
Número
Atômic
o
H
Símbolo
He
1.01
Massa
Atômic
a
4.00
IIA
3
Metais
Metais de
Transição
Semimetais
Não-metais
2
III IV
VI VII
A A VA A A
4
Li Be
6.94
9.01
11
12
Na Mg
22.99 24.31
19
20
K
IV
IIIB B
21
VB
VIB
VII
B
22
23
24
25
Ti
V
Cr
50.94
52.00
39.10 40.08 44.96 47.90
38
39
40
41
Rb Sr
Y
Zr
55
56
5771*
132.9 137.3
1
4
88
87
Ra
Fr 226.0
(223)
89103*
3
*Lanthanide
series:
*Actinide
series:
VIIIB
IB IIB
26
7
8
9
10
N
O
F
Ne
20.18
42
54.94
43
55.85 58.93
44
Mo
95.94
73
74
75
76
178.4
9
Ta
W
Re
Os
180.95
183.85
104
105
106
72
Rf
Db
Sg
(262)
(263)
58
59
(98)
60
7
186.21 190.2
29
30
19.00
15
16
17
18
Al
Si
P
S
Cl
Ar
30.97
32.06
35.45
39.95
33
34
35
36
Se
Br
Kr
74.92
78.96
79.90
83.80
51
52
53
26.98 28.09
31
32
45
58.71
46
63.55 65.38 69.72 72.59
47
48
49
50
1
77
Ir
106.4
78
Pt
7
0
2
79
80
81
Au Hg Tl
61
108
62
109
112
(272)
(277)
63
65
66
67
83
84
85
86
Bi
Po
At
Rn
(210)
(222)
68
69
70
71
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
138.91 140.11 140.91 144.24 (145) 150.36 151.96 157.25 158.92 162.50 164.93 167.26 168.93 173.04 174.97
89
90
91
Ac Th Pa
227
92
93
94
95
96
97
98
99
131.3
0
82
110
64
54
Xe
Pb
192.2
196.9 200.5 204.3
195.09
207.2 208.96 (209)
2
7
9
7
111
I
118.69 121.75 127.60 126.90
113
Uu Uu Uut
Bh Hs Mt Uun
u b (282)
(262) (265) (266) (269)
107
(261)
57
28
16.00
14
Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te
Tc 101.0
102.9
107.8 112.4 114.8
Nb
Hf
27
14.01
13
Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As
92.91
85.47 87.62 88.91 91.22
Cs Ba
6
C
10.81 12.01
Ca Sc
37
5
B
100
101
102
103
U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
232.04 231.04 238.03 237.05 (244) (243) (247) (247) (251) (252) (257) (258) (259) (260)
Uma ligação entre dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio (H2O), forma
uma molécula de água;
Uma ligação entre dois átomos de cada um desses mesmos elementos produz
peróxido de hidrogênio (H2O2), vulgarmente chamado de água oxigenada,
cujas propriedades são bem diferentes das da água.
Os átomos também se ligam em proporções idênticas, mas podem formar
isômeros, que são moléculas diferentes, exemplo:
No álcool etílico (CH3CH2OH) e o éter metílico (CH3OCH3), a diferença de
arrumação dos átomos que estabelece ligações diferentes, moléculas
diferentes, e portanto substâncias moleculares com propriedades diferentes.
9.Geometria Molecular
A disposição dos átomos numa molécula determina a sua geometria. Sendo
esta intrinsecamente ligada à quantidade de pares eletrônicos ligantes e nãoligantes dos átomos constituintes.
Dentre as possíveis geometrias, as mais comuns são: a linear, triangular,
angular, tetraédrica, piramidal, bipiramidal e octaédrica.
Geometria linear
Geometria angular
Geometria angular
Geometria Piramidal
Geometria tetraédrica
Geometria octaédrica
Tipos de fórmulas:
10. Fórmula Molecular: mostra a quantidade de cada elemento
- indica qual é a composição em termos de elementos presentes e suas
quantidades
- baseia-se numa unidade do composto que pode ser isolada e identificada,
a molécula
Benzeno
C6H6
- As ligações covalentes, formadas por elétrons partilhados por núcleos de
átomos diferentes, obrigam os átomos que unem a manterem-se em posições
relativas fixas, pelo que a molécula assume uma forma tridimensional
razoavelmente rígida
11. Fórmula Estrutural: mostra a estrutura plana das fórmulas usando o
conceito de ligação química.
- mostra a ordem pela qual os átomos estão ligados e qual o tipo de ligações
que existem entre eles
Etanol => CH3-CH2-OH
Éter Dimetílico => CH3-O-CH3
12. Fórmula Espacial: mostra as fórmulas no espaço em três dimensões.
13. Como são escritas as fórmulas dos compostos inorgânicos mais
comuns:
Regras
1) Considerar a molécula (ou grupamento de íons para compostos
iônicos)como sendo formada por duas partes:
-uma parte eletropositiva chamada de radical positivo
-uma parte eletronegativa chamada de radical negativo
O radical positivo ou o negativo pode ser formado por um único átomo ou por
um grupo de átomos e também poderão possuir uma ou mais cargas elétricas
positivas ou negativas(valências positivas ou negativas)
Exemplos de radicais positivos: K+, NH4+, Ca++, Al+++
Exemplos de radicais negativos: I-, NO3-,
S-2, CO3--, PO4-3
2)As cargas elétricas totais dos radicais positivo e negativo deverão se anular
para que a molécula seja eletricamente neutra.
Exemplos:
(radical positivo)+2 (radical negativo) -2
Na +1 Cl-1
Na1 Cl1
A +2 B -3 A+23 B-32
fórmula do composto
fórmula do composto
Na Cl
A3 B2
3 .+2=6 -3.2=- 6
As cargas elétricas totais dos radicais positivo e negativo deverão se anular
para que a molécula seja eletricamente neutra.
Exercícios:
1) Qual a ligação que ocorre entre átomo de Na(possui 11 eletrons) e o Cl
(possui 17 elétrons). Explique usando a distribuição eletrônica.
2) Qual a ligação que ocorre entre Na(11 eletrons) e Oxigênio(8
elétrons)?Explique
3) Qual a ligação que ocorre entre Ca (20 eletrons ) e Oxigênio(8 elétrons)?
Explique.
4) Reunir em cada radical positivo a cada um dos radicais negativos
escrevendo a fórmula dos vinte e cinco compostos possíveis:
Na+
Cl-1
NH4+
NO3-1
Mg+2
CO3-2
Zn+2
PO4---
Al+3
SiO4----
Observação: os compostos obtidos da junção dos íons podem não existir e o
exercício é para aprender a escrever fórmulas químicas de copostos
inorganicos.
Respostas:
1) Distribuição eletrônica
Na K-2 L-8 M-1 prefere doar 1eletron
Cl K-2 L-8 M-7 prefere receber 1 eletron
ligação iônica
2)
Distribuição eletrônica
Na K-2 L-8 M-1 prefere doar 1eletron
O K-2 L-6 prefere receber 2 eletrons portanto necessita dois átomos de Na
fórmula Na2O ligação iônica
3)
Distribuição eletrônica
Ca K-2 L-8 M-8 N-2 prefere doar 2 eletrons
O K-2 L-6 prefere receber 2 eletrons portanto necessita dois átomos de Ca
fórmula Ca2O2, usar menor número de de cátions e ânions na fórmula portanto
o composto é CaO
ligação iônica
4) Na+ Cl-1
NH4+ NO3-1
Mg+2
CO3-2
Zn+2
PO4---
Al+3
SiO4----
Na Cl
NH4NO3
MgCO3
Zn3(PO4)2
Al4 (SiO4)3
Exercícios:
1) Informe o número de elementos químicos e quais são e o número de átomos
totais presentes em cada fórmula:
1. NO
2. SO3
3. P4 O10
4. H2 S O4
5. S8
6. P4
7. Al2 (SO4)3
8. CO2
9. O2
10. HNO3
Respostas:
Número de elemento(s)
químico(s)- quais são
Número de átomos totais
1
2- N,O
2
2
2- S,O
4
3
2- P,O
14
4
3- H, S, O
7
5
1-S
8
6
1-P
4
7
3- Al, S, O
17
8
2-C,O
3
9
1-O
2
10
3-H, N, O
5
2)Quais
íons
formam:
iodo,
I(53elétrons),Al(13e),S(16e),K(19e)
enxofre,
alumínio
3)Escreva a fórmula dos compostos formados entre:
a) Ca(20e) e F(9e)
b) Al e F
c) Al e S
d) Ca e Cl(17e)
e) Na e O
f) Ba(56e) e I(53e)
4)Escreva a fórmula dos cátions ou ânios dos elementos:
a) Enxofre
b) Potássio
c) Cloro
d) Estrôncio (38 elétrons)
e
potássio?
5) Defina o que é um cátion e um ânion, dê exemplos de cada um deles.
6) Quais os tipos de ligações químicas que os átomos fazem entre si. Dê
exemplos de cada uma delas.
7) Escreva as fórmulas estruturais planas dos compostos:
a) H2O
b)CO2
c)N2
d)O2
2)a) Iodo(53e)
K-2,L-8,M-18,N-18,O-7) recebe 1 elétron
Íon Ib) Al(13 e)
K-2,L-8,M-3 perde 3 elétrons
Íon Al+3
c)S(16e)
K-2,L-8,M-6 ganha 2 elétrons
Íon S-2
d)K(19e)
K-2,L-8,M-8,N-1 perde 1 elétron
Íon K+1
3)a) Ca(20e) e F(9e)
Ca(20e)
K-2,L-8,M-8,2 perde 2 elétrons
Cátion Ca+2
F(9e)
K-2,L-7
ânion F-
Ca+2 F- fórmula do composto CaF2
b) Al e F
Al+3 F-1 fórmula do composto AlF3
c) Al e S
Al+3 S-2 fórmula do composto Al2S3
d) Ca e Cl(17e)
Ca+2
Cl(17e)
K-2,L-8,M-7 ganha 1 elétron
CI-1
Ca+ CI-1 fórmula do composto Ca Cl2
e) Na e O
Na(11e)
K-2,L-8,M-1 íon Na+1
O(8e)
K-2,L-6 ânion O-2
Na+1 O-2 fórmula do composto Na2O
f) Ba(56e) e I(53e)
Ba(56e)
K-2,L-8,M-18,N-18,O-8,P-2 cátion Ba +2
I(53e)
K-2,L-8,M-18,N-18,O-7) ânion IBa +2 I- fórmula do composto BaI2
4) a) Enxofre- S-2 ânion
b) Potássio- K+ cátion
c) Cloro- Cl-1 ânion
d) Estrôncio (38 elétrons)
K-2,L-8,M-18,N-8,O-2 perde 2 elétrons
Sr+2 cátion
5) Átomos adquirem cargas elétricas e passam a se chamar íons (quando
cedem ou recebem elétrons definitivamente).Assim, átomos que perdem
elétrons(cargas negativas) tornam-se íons positivos ou cátions e átomos que
recebem elétrons tornam-se íons negativos ou ânions.
6) Ligações iônica, covalente, covalente dativa e metálica.
Exemplos:
ligação iônica: NaCl, Na2O
ligação covalente: Cl2, CH4, H2O,CO2
ligação covalente dativa: SO2, SO3
ligação metálica: Fe, Au, Zn
7)
a)
O
H
b)
Oxigenio 6 e ultima camada e
H
H 1 eletron na ultima camada
O=C=O
Oxigenio 6 e ultima camada e C 4 elétrons na ultima camada
c) N
N
nitrogênio tem 5 eletrons na ultima camada
d) O = O Oxigênio tem 6 elétrons na ultima camada
14. Estados Físicos da matéria
sólido, líquido e gasoso.
Diferenças da distância média entre os átomos e/ou moléculas
CALOR LATENTE e a mudança de fase...
Quando aquecemos substancias, a Energia pode alterar a estrutura física da
substância ou material.
Isso explica porque a temperatura não sobe quando a água na forma de gelo
está se transformando em água líquida, ou seja, está sofrendo uma MUDANÇA
DE FASE ou MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO. A energia fornecida nesse
momento reverte para a mudança da estrutura da substância.
Mudanças de estado físico.
Veja na tabela abaixo algumas informações sobre a energia necessária para
modificar a estrutura de algumas substâncias:
Substância
Água
Alumínio
Chumbo
Cobre
Ferro
Prata
Ponto
de
Fusão
(°C)
0
660
330
1100
1500
960
Calor latente de
fusão
kJ/kg
cal/g
330
400
28
200
270
100
80
95
6,8
49
65
24
Ponto
de
ebulição
(°C)
100
2500
1700
2600
2800
2200
Calor latente de
vaporização
kJ/kg
cal/g
2300
11000
840
5000
6800
2300
540
2500
200
1200
1600
560
O gráfico abaixo mostra como se comporta uma substância quando cedemos
calor (energia) para ela. Em dois pontos o calor é fornecido e a temperatura
não aumenta. Nesses momentos (patamares do gráfico), a substância coexiste
em dois estados e é onde ocorre o processo de mudança de fase, ou seja, a
energia que não reverte em aumento de temperatura é utilizada para mudar a
estrutura da substância.
A análise das propriedades físicas dos materiais do permite conseguir saber se
uma determinada matéria é uma substância pura ou uma mistura.
Exemplo de propriedades físicas: densidade, ponto de fusão e ebulição.
Material
P.F (0C)
P.E (0C)
Densidade (g/ml)
amostra 1 - sal de cozinha
amostra 2 - sal de cozinha
801
801
1 473
1473
2,16
2,16
amostra 1 - fio de cobre
amostra 2- fio de cobre
1 083
1 083
2 582
2 582
8,93
8,93
amostra 1 - vinho
amostra 2 - vinho
-
-
1,04
1,06
amostra 1 - água salgada
amostra 2 - água salgada
-
-
1,04
1,07
100
100
1,00
1,00
amostra 1 - água destilada
amostra 2 - água destilada
0
0
Os valores dessas propriedades serão os mesmos sempre para qualquer
quantidade que for utilizada em laboratório.
A medida de uma propriedade física de uma substância possibilita classificá-la
como substância pura ou mistura.
Os materiais analisados que apresentam variação de
propriedades determinadas são classificados como misturas.
alguma
das
As misturas são formadas por duas ou mais substâncias puras e estas são
chamadas de componentes da mistura.
As misturas, não possuem composição fixa e definida, por exemplo, para obter
uma mistura de água e sal pode-se colocar qualquer quantidade de água e
qualquer quantidade de sal.
Uma das formas de diferenciação das substâncias puras e das misturas é
através da temperatura, durante as mudanças de estado físico.
Exemplo:
Analisar a água destilada, que é uma substância pura, a pressão ao nível do
mar, a partir da temperatura de -5oC.
Nesta temperatura a água destilada encontra-se no estado sólido.
Se a água for aquecida continuamente, ao ser atingida a temperatura de 0 oC,
a água começará a passar para o estado líquido e a temperatura não sofrerá
alteração até que a fusão se complete.
A mesma situação será verificada na mudança do estado líquido para o
gasoso. Para a água destilada, a vaporização acontece a temperatura de
100oC.
Colocando as informações observadas em um gráfico:
A linha horizontal que aparece no gráfico é chamada de patamar e indica a
temperatura de fusão e a de vaporização da substância pura, ou seja, durante
a mudança de estado a temperatura é constante.
Para uma mistura de água e sal, por exemplo, não se verifica o aparecimento
do patamar, tanto na fusão como na ebulição, porque a temperatura não se
mantém constante.
Misturas Homogêneas e Heterogêneas
A matéria encontrada na natureza, na sua grande maioria, é formada por duas
ou mais substâncias puras, portanto são misturas.
Observe as misturas:
Nas misturas B, D, E observa-se uma superfície de separação entre os
componentes que as formam e, por isso, recebem a denominação de misturas
heterogêneas.
Cada seguimento da mistura chama-se fase.
Caso A mistura de uma única fase.
Caso B mistura bifásica.
Caso C mistura de uma única fase.
Caso D mistura bifásica
Caso E mistura bifásica
Nesse caso, as espécies químicas que formam a mistura são insolúveis entre
si; no caso de dois líquidos, usa-se termo imiscíveis.
Nas misturas A e C não se percebe superfície de separação entre os
componentes, a mistura apresenta o mesmo aspecto em toda sua extensão e
recebem a denominação de misturas homogêneas.
Nesse caso, as espécies químicas que formam a mistura são solúveis entre si;
quando as substâncias solúveis entre si, são dois líquidos, usa-se o termo
miscíveis entre si.
As misturas homogêneas são monofásicas ou unifásicas ,isto é, possuem uma
única fase e as heterogêneas polifásicas, isto é, possuem duas ou mais fases.
Recebe a denominação de fase cada porção uniforme de uma determinada
matéria, com as mesmas características em toda sua extensão.
Exemplo : O granito, uma matéria heterogênea, constituído de três fases, isto é
,de três porções visualmente uniformes, a fase da mica (brilhante), a fase do
quartzo (transparente) e a fase do feldspato.
Questões:
1. Dê nome às mudanças de fase:
Sólido para líquido
Liquido para gás
Gás para líquido
Líquido para sólido
Sólido para gasoso
Gasoso para sólido
2. Qual a mudança de estado que está associada à extração do sal das
salinas?
3. Suponha que você tenha duas substâncias em um laboratório químico.
Como você pode saber qual é uma substância pura ou uma mistura?
4. Desenhe o gráfico que mostra as mudanças de estado da água pura de 0
a 100 graus Celsius.
5. Em um gráfico de temperatura(Celsius) versus tempo (minutos) o que
caracteriza uma substância pura?
6. Explique o que é uma mistura.
7. Explique e dê exemplo de mistura homogênea
8. Explique e dê exemplo de mistura heterogênea
Respostas:
1.
2. Vaporização ou evaporação
3.A análise das propriedades físicas dos materiais do permite conseguir saber
se uma determinada matéria é uma substância pura ou uma mistura.
Exemplo de propriedades físicas: densidade, ponto de fusão e ebulição.
4. Mudanças de estado da água de 0º a 100ºC
5.A linha horizontal que aparece no gráfico é chamada de patamar e indica a
temperatura de fusão e a de vaporização da substância pura, ou seja, durante
a mudança de estado a temperatura é constante.
6. As misturas são formadas por duas ou mais substâncias puras e estas são
chamadas de componentes da mistura.
7. Nas misturas A e C não se percebe superfície de separação entre os
componentes, a mistura apresenta o mesmo aspecto em toda sua extensão e
recebem a denominação de misturas homogêneas.
8. Nas misturas B, D, E observa-se uma superfície de separação entre os
componentes que as formam e, por isso, recebem a denominação de misturas
heterogêneas.