Aula1_Quimica geral

QUÍMICA GERAL

Professora: MSc. Andréa de Deus Medeiros

Manaus – AM Fevereiro/2017

Química Geral

Química Geral

UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À QUÍMICA GERAL 1.1 - Histórico

Estrutura da Matéria

Química Geral

UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À QUÍMICA GERAL 1.1 - Histórico

Estrutura da Matéria

Grécia Antiga: Existiam apenas quatro elementos ÁGUA, TERRA, AR e FOGO.

Aristóteles (384 a.C à 322 a.C): acreditava que cada elemento resultava da combinação de duas qualidades, quente, frio, úmido e seco.

Leucipo (≈ 500 a.C): acreditava que a matéria podia ser dividida até chegar a uma pequena partícula indivisível chamada de ÁTOMO (A = NÃO; TOMO = PARTE).

“ O que acontece quando quebramos uma porção de matéria

Química Geral

Toda a matéria é composta por partículas minúsculas chamadas átomos.

UM ELEMENTO É UMA SUBSTÂNCIA QUE CONSISTE DE UMA ÚNICA

ESPÉCIE DE ÁTOMO.

 A cada elemento químico corresponde um símbolo próprio - símbolo químico.

MOLÉCULA É A MENOR PORÇÃO DE UMA SUBSTÂNCIA QUE AINDA CONSERVA AS PROPRIEDADES

5º estado: Condensado de Bose-Einstein

Obtido quando a temperatura

chega a ser tão baixa que as

moléculas entram em colapso.

 É uma coleção de milhares

de

partículas

ultra-frias

ocupando um único estado

quântico.

6º estado: Gás (Condensado) Fermiônico

as partículas, apesar de

estarem a baixissimas

temperaturas, ainda se

comportam isoladamente.

7º estado: Superfluido de polaritons

Trata-se de um material

sólido preenchido com uma

série

de

partículas

de

energia conhecidas como

polaritons.

Os

polaritons

foram aprisionados e tiveram

sua velocidade diminuída no

interior do novo material

COMPOSIÇÃO

DA

Elemento: é uma substância que não pode ser decomposta em materiais mais simples através de reacções químicas. Representam-se por símbolos compostos por uma ou duas letras. Ex: Na, Cl, Br, H, Mg, etc. Podem combinar-se formando os compostos.

Composto: é uma substância formada a partir de dois ou mais elementos na qual estes são sempre combinados proporcionalmente de forma fixa (i.e. constante) em termos de massa. Os compostos só são separados nos componentes puros por processos químicos. Ex: H₂O, CCl₄, etc.

Mistura:

é uma combinação de duas ou mais substâncias em que

estas mantêm a sua identidade própria. Têm composição variável.

Podem ser desfeitas por meios puramente físicos, mantendo os

seus constituintes a identidade inicial.

Química Geral

 Cada aspecto homogêneo de uma mistura chama-se FASE da mistura.

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Solução aquosa de sulfato de cobre

azeite e solução aquosade sulfato de cobre

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ELEMENTOS

QUÍMICOS

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 Os átomos são diferentes uns dos outros devido as quantidades das partículas neles existentes.

Número de prótons

Número de nêutrons

Número de elétrons

Número atômico (Z) = número de prótons presentes no núcleo atômico.

Número de Massa (A) = soma do número de prótons e nêutrons

Um elemento químico é definido por seu número atômico.

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Número Atômico (Z) = É o número correspondente à carga nuclear, ou seja, o número de prótons existente no núcleo.

Número Massa (A) = É o número correspondente à soma das quantidades de prótons e de nêutrons existentes no núcleo.

Z = p

A = p + n

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NÚMERO ATÔMICO E MASSA ATÔMICAS

ÁTOMO DE HIDROGÊNIO ÁTOMO DE HÉLIO ÁTOMO DE SÓDIO 1 Próton Nenhum Nêutron 1 Elétron 2 Prótons 2 Nêutrons 2 Elétrons 11 Prótons 12 Nêutrons 11 Elétrons Número Atômico = 1 Número Massa = 1 Número Atômico = 2 Número Massa = 4 Número Atômico = 11 Número Massa = 23

 Como os elétrons se distribuíam ao redor dos átomos?

Linus Gari Pauling (1901-1994), químico americano, elaborou um dispositivo prático que permite colocar todos os subníveis de energia conhecidos em ordem crescente de energia. É o processo das diagonais, denominado diagrama de Pauling. A ordem crescente de energia dos subníveis é a ordem na seqüência das diagonais.

Foi o cientista americano Linus G. Pauling quem apresentou a teoria até o momento mais aceita para a distribuição eletrônica.

Camadas Eletrônicas ou

Níveis de Energia

A eletrosfera está dividida em 7 níveis ou camadas designadas por K, L, M, N, O, P, Q ou pelos números: n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, respectivamente.

Devido à dificuldade de calcular a posição exata de um elétron na eletrosfera, o cientista Erwin Schordinger foi levado a calcular a região onde haveria maior probabilidade de encontrar um elétron. Essa região foi chamada de orbital.

Cada orbital comporta, no máximo, 2 elétrons, que serão distribuídos nestes orbitais seguindo a regra de Hund.

Em cada camada ou nível de energia, os elétrons se distribuem em subcamadas ou subníveis de energia, representados pelas letras s,p,d,f, em ordem crescente de energia.

Subnível

s

p

d

f

Número

máximo de

elétrons

2

6

10

14

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O orbital “p” existe a partir da secunda camada (n = 2, 3, ...)

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3d

3d

xz

3d

3d

3d

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ORBITAL ATÔMICO D

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Distribuição Eletrônica em Íons

Átomo neutro (estado fundamental) : nº de prótons = nº de elétrons cargas + cargas

- Íon:

Íon positivo (cátion): nº de p > nº de elétrons, pois perdeu elétrons

Íon negativo (ânion): nº de p < nº de elétrons, pois ganhou elétrons

Distribuição Eletrônica em Cátion

Retirar os elétrons mais externos, isto é, da última camada do átomo correspondente.

Exemplo: Sódio (Na)

Distribuição Eletrônica em Ânion

Colocar os elétrons no subnível incompleto.

Exemplo: Cloro (Cl-₎

É nessa ordem que os subníveis são preenchidos. Para obter essa ordem basta seguir as diagonais no Diagrama abaixo:

Não se asssute .. É fácil, treinaremos... Só seguir as linhas verdes

Os elétrons de um átomo são identificados por 4 números chamados de números quânticos.

CÁLCULOS

EM QUÍMICA

As sete unidades de base

Grandeza

unidade símbolo



_Comprimento

_metro

_m



_Massa

_{quilograma kg}



_Tempo

_segundo

_s



_{Corrente elétrica}

_ampere

_A



_Temperatura

_kelvin

_K



_{Intensidade luminosa}

_candela

_cd

Medidas de Comprimento

Medidas de Comprimento

Medidas de Comprimento

Medidas de Comprimento

Múltiplos e submúltiplos

do metro

m

Quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro

Chamamos de notação científica, a representação

de um número através de um produto

(multiplicação) da forma:

a . 10

onde: 1 < | a | < 10 e n pertence a Z

Z ... Conjunto dos números inteiros

Esta notação é muito útil na representação de

números muito pequenos ou muito grandes.

1. Escreva os números seguintes em

notação científica:

a) 12 300 000

b) 0,000 072

Solução:

a) 12 300 000 = ___ x 10

a

n

a = 123 ou a = 12,3 ou a = 1,23 ???

1 2 3 0 0 0 0 0

Teríamos então 7 casas decimais, portanto n = 7

b) 0,000 072

Solução:

b) 0,000 072 = ___ x 10

a

n

a = 72 ou a = 7,2 ???

0 , 0 0 0 0 7 2

Teríamos então a vírgula sendo deslocada 5 casas

decimais, portanto n = 5

Carga elétrica elementar... 1,6 x 10

C

Ano-luz ... 9,45 x 10

m

número de Avogadro ... 6,02 x 10

Velocidade da luz no vácuo ... 3 x 10

m/s

DISTINÇÃO ENTRE MASSA E PESO

• Matéria:

Tudo o que tem massa e ocupa

espaço.

• Massa :

A quantidade de matéria que um

objeto possui.

– é fixa

– é independente da localização do

objeto

• Peso:

Uma medida da atração

gravitacional da terra por um objeto.

– Não é fixa

p-FUNÇÕES

pX = -log [X]

O p-valor é o logaritmo negativo (na base

10) da concentração molar da espécie.

Análise

1. Faça distribuição eletrônica.

a) ₁₁Na b) ₁₇Cl c) ₅₃I d) ₇N

2. Dê a distribuição para os íons.

a) ₁₁Na+ _b)

17Cl- c) 20Ca 2+ d) 9F

-2.1. Indique o número total de elétrons da C.V. para átomos no estado fundamental e de seus respectivos íons.

Use o diagrama de Pauling para fazer as distribuições

EXERCÍCIOS