Abrir - Prefeitura de Juiz de Fora

SUPERVISORA: MÔNICA ALVES BRITTES
PROFESSOR(A) : Natália Alves
TURNO : TARDE
QUÍMICA
TURMA: PISM I
AULA: 01
1. ESTRUTURA ATÔMICA
Dividida basicamente em duas regiões: o núcleo, que é formado pelos prótons e nêutrons, e a
eletrosfera, formada por elétrons e um grande vazio.
Núcleo: É uma região maciça, compacta e densa que fica no centro do átomo. O núcleo atômico
é divisível, pois é constituído de duas partículas diferentes:
Prótons: são partículas carregadas positivamente com carga relativa igual a +1. Sua
massa relativa também é de 1.
O número de prótons existente no núcleo é chamado de número atômico (Z). Nêutrons: como o próprio nome indica, essas são partículas neutras, isto é, não possuem
carga elétrica. Essas partículas subatômicas possuem a massa relativa praticamente igual
à dos prótons, isto é, 1.
Eletrosfera: É uma região periférica ao redor do átomo onde os elétrons ficam girando em volta
do núcleo.
Elétrons: Estes foram as primeiras partículas subatômicas descobertas (no anos de 1897,
por J. J. Thomson). São partículas carregadas negativamente, cuja carga relativa é de -1.
Sua carga em coulomb é igual a 9,110 . 10-31 C.
Apesar de os elétrons serem negativos, o átomo no estado fundamental é neutro, pois ele possui
a mesma quantidade de elétrons e de prótons.
Quando os átomos realizam ligações químicas para formar as substâncias simples e compostas,
isso ocorre com os elétrons. Há então uma transferência ou um compartilhamento de elétrons
entre dois ou mais átomos.
Cálculo das partículas atômicas
Sabemos que prótons, elétrons e nêutrons são partículas
de um átomo, como saber suas quantidades baseandose nos dados fornecidos na Tabela Periódica?
A forma esquemática abaixo será utilizada para
representar as posições de cada número nos elementos:
A
A
ZX ou
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
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2. TABELA PERIÓDICA
A partir do século XIX, cientistas começaram a perceber que os elementos químicos poderiam ser
agrupados em colunas, formadas pela reunião de elementos com propriedades semelhantes.
Depois de tantos químicos tentarem classificar os elementos químicos, Dimitri Ivanovitch
Mendeleyev foi o que mais se destacou.
Lei da periodicidade – muitas propriedades físicas e químicas dos elementos variam
periodicamente na sequência de seus números atômicos.
As filas horizontais são denominadas períodos. Neles os elementos químicos estão dispostos na
ordem crescente de seus números atômicos. O número da ordem do período indica o número de
níveis energéticos ou camadas eletrônicas do elemento.
As colunas verticais constituem as famílias ou grupos, nas quais os elementos estão reunidos
segundo suas propriedades químicas.
As famílias ou grupos vão de 1 a 18. Algumas famílias possuem nome, como por exemplo:
1 – alcalinos
2 – alcalinos terrosos
13 – família do boro
14 – família do carbono
15 – família do nitrogênio
16 – família dos calcogênios
17 – família dos halogênios
18 – gases nobres
Da família 1 e 2 e 13 até 18 chamamos de elementos representativos.
Da família do 3 até 12 chamamos de elementos de transição.
Os elementos químicos estão reunidos em três grandes grupos: metais, não-metais e gases
nobres. O hidrogênio (H) não se encaixa em nenhuma dessas classificações porque possui
características próprias.
PROPRIEDADES PERIÓDICAS E APERIÓDICAS
Muitas propriedades dos elementos químicos vaiam periodicamente ao longo da Tabela
periódica.São as chamadas Propriedades Periódicas. As propriedades periódicas podem ser: raio
atômico, volume atômico, densidade absoluta, eletronegatividade, eletropositividade,
eletroafinidade. Para as propriedades onde os valores só aumentam com o número atômico e
outras onde os valores só diminuem chamamos de Propriedades Aperiódicas. São propriedades
aperiódicas, o calor específico.
Raio Atômico
Em uma família, o raio atômico aumenta de cima para baixo e no período aumenta da direita para a
esquerda. Para esta regra
não é admitido os gases nobres, já que possuem o maior raio atômico em cada período.
Observando a tabela periódica, podemos verificar que o frâncio (Fr) tem maior raio atômico. Se o
átomo se transforma em íon cátion ou ânion, o seu raio sofre alteração.
- o raio do átomo é sempre maior que o raio do seu íon cátion porque perde elétrons.
- o raio do átomo é sempre menor que o raio do seu íon ânion porque ganha elétrons.
Volume Atômico
Não é o volume de um átomo, mas de um conjunto de átomos. No volume atômico influi não só o
volume de cada átomo, como também o espaçamento que existe entre esses átomos. Na tabela
periódica, os valores do volume atômico aumentam de cima para baixo nas famílias e em um
período, do centro para as extremidades da tabela.
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Densidade Absoluta
Densidade ou Massa Específica é a relação entre a massa (m) de uma substância e o volume (V)
ocupado por essa massa.
Esta variação, no estado sólido é uma propriedade periódica. Na tabela periódica, os valores de
densidades aumentam, nas famílias de cima para baixo e nos períodos, das extremidades para o
centro. Desta forma, pode-se notar que os elementos mais densos estão no centro e na parte de
baixo da tabela periódica.
Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição
Ponto de Fusão é a temperatura onde a matéria passa da fase sólida para a fase líquida. Ponto de
Ebulição é a temperatura onde a matéria passa da fase líquida para a gasosa. Na tabela
periódica, os valores de PF e de PE variam numa família, à esquerda da tabela, aumenta de baixo
para cima e à direta da tabela, aumenta de cima para baixo. Nos períodos, aumenta das
extremidades para o centro. Na tabela periódica há elementos de diferentes estados físicos.
Potencial de Ionização
É a energia mínima necessária para “arrancar” um elétron de um átomo isolado no seu estado
gasoso.
O primeiro potencial de ionização é considerado o mais importante porque é a energia necessária
para “arrancar” o primeiro elétron da camada mais externa do átomo. Unidade kJ/mol.
Quanto maior o raio atômico, menor a atração do núcleo com o seu elétron mais afastado. Então é
mais fácil de “arrancar” o elétron. Consequentemente é menor a energia de ionização. O potencial
de ionização aumenta, nas famílias de baixo para cima e nos períodos da esquerda para a direita.
Eletronegatividade
É a tendência que um átomo tem de atrair elétrons. É muito característico dos não-metais. Linus
Pauling, através de experimentos, tentou quantificar esta tendência e criou uma escala de
eletronegatividade. A eletronegatividade aumenta conforme o raio atômico diminui. Quanto maior
o raio atômico, menor será a atração do núcleo pelos elétrons mais afastados e então, menor a
eletronegatividade. Na tabela periódica, os gases nobres não são considerados, já que não tem
tendência a ganhar ou perder elétrons. Já estão estabilizados.
A eletronegatividade aumenta nas famílias, de baixo para cima e nos períodos da esquerda para a
direita.
O elemento mais eletronegativo é o flúor (F), com valor de eletronegatividade 3,98.
Eletropositividade
É a tendência que um átomo tem de perder elétrons. É muito característico dos metais. Pode ser
também chamado de caráter metálico.É o inverso da eletronegatividade. A eletropositividade
aumenta conforme o raio atômico aumenta. Quanto maior o raio atômico, menor será a atração do
núcleo pelo elétron mais afastado, maior a facilidade do átomo em doar elétrons, então, maior
será a eletropositividade.
Os gases nobres também não são considerados, por conta da sua estabilidade.
A eletropositividade aumenta nas famílias, de cima para baixo, e nos períodos, da direita para a
esquerda.
O elemento mais eletropositivo é o frâncio (Fr), que possui eletronegatividade 0,70.
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Eletroafinidade ou Afinidade Eletrônica
É a quantidade de energia liberada quando um átomo isolado no seu estado fundamental (fase
gasosa) recebe 1e-.
Um átomo isolado no seu estado fundamental pode receber 1é, transformando-se em um ânion.
Isso pode levar ao átomo um estado de maior estabilidade e então ocorre a liberação de energia.
A afinidade eletrônica aumenta conforme o raio atômico diminui. É importante para os não-metais.
Os elementos mais eletroafins são os halogênios e o oxigênio. A eletroafinidade, na tabela
periódica, aumenta nas famílias de baixo para cima e nos períodos da esquerda para a direita.
Calor Específico
É uma propriedade aperiódica. O calor específico do elemento no estado sólido sempre diminui
com o aumento do número atômico. O calor específico é a quantidade de calor necessária para
elevar a 1°C a temperatura de 1g do elemento.
Exercícios
Questão 01
A disposição dos elementos químicos na Tabela Periódica foi feita com base nas suas
propriedades e características. Considerando os elementos potássio, flúor, magnésio, bromo,
cálcio e iodo, assinale a alternativa que apresenta o elemento de maior raio atômico e o de maior
afinidade eletrônica, respectivamente.
a) Cálcio e flúor.
c) Potássio e iodo.
b) Magnésio e bromo.
d) Potássio e flúor.
e) Magnésio e bromo.
Questão 02
Com base na tabela abaixo, assinale a alternativa que apresenta os elementos cujos volumes são
o menor e o maior, respectivamente, para uma determinada massa de material.
a) Magnésio e prata.
c) Alumínio e ferro.
b) Chumbo e magnésio.
d) Prata e chumbo.
e) Chumbo e alumínio.
Questão 03
Na natureza, a água pode se apresentar nos estados sólido, líquido ou gasoso, ou ainda como
uma substância pura ou uma mistura (água do mar, água da chuva). Assinale a alternativa que
apresenta a forma INCORRETA para diferenciar se a água é pura ou uma mistura.
a) Medindo seu ponto de ebulição.
d) Medindo seu ponto de fusão.
b) Medindo sua densidade.
e) Medindo seu calor específico.
c) Observando sua coloração.
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