1º BIMESTRE (2º período – 01/03 a 19/03) O ÁTOMO: SUA ESTRUTURA E IDENTIFICAÇÃO O modelo atômico
Segundo o modelo atômico de Rutherford-Bohr:
- Os prótons(p) e os nêutrons(n) formam a parte central do átomo – essa parte denomina-se núcleo; - Ao redor do núcleo giram os elétrons- constituindo a eletrosfera.
- Os elétrons giram em órbitas, lembrando os planetas do sistema solar.
IDENTIFICAÇÃO DO ÁTOMO A carga e massa das partículas
partícula Carga massa
próton +1 1
Nêutron 0 1
elétron -1 1/1836
Número atômico: É o número de prótons presentes no núcleo. Z= n° de prótons ou Z=p
Z=p=e (válido para átomo eletricamente neutro)
Número de massa (A): É a soma do número de prótons com o número de nêutrons. Como a massa do elétron é 1836 vezes menor que a próton, podemos considerá-la desprezível.
GOVERNO DO ESTADO DO PARÁ SECRETARIA DO ESTADO DE EDUCAÇÃO
A.O.S. DIOCESE DE ABAETETUBA EEEFM SÃO FRANCISCO XAVIER
COMP COMPONENTE CURRICULAR: C.F.B ANO/SÉRIE: 9º ANO
PROFESSORAS RESPONSÁVEIS: Edinaldo Silva, Málison Lobato Suzy Fonseca.
OS ELEMENTOS QUÍMICOS
Na natureza e também desenvolvidos em laboratório foram descritos 115 átomos diferentes que constituem os elementos químicos.
Cada elemento é identificado por um nome, um símbolo e um número atômico. O nome tem origem nas línguas latina ou grega. O símbolo é a primeira letra ou duas letras do nome (sempre com letra maiúscula, se for duas letras a primeira será maiúscula).
Alguns símbolos são escritos com letras que não possuem correspondência em língua portuguesa. Isso acontece porque os símbolos têm como referência, os nomes dos elementos em latim, exemplo a prata (Argentum), o ouro (aurum), o chumbo (plumbum). É uma linguagem universal, assim os elementos e símbolos serão conhecidos igualmente em qualquer parte do mundo.
Agora pegue sua Tabela Periódica e responda:
FENÔMENO ATÔMICO
Isotopia: é o fenômeno em que átomos do mesmo elemento químico (mesmo n° Z) apresentam n° de massa e nêutrons, sendo chamados "isótopos".
Exemplo 1: Isótopos do Hidrogênio (Z = 1)
1H1 Prótio ou Hidrogênio • 1p+ • 1 e- 0 N 1H2 Deutério • 1p + • 1 e- 1 N 1H3 Trítio • 1p + • 1 e- 2 N
(Únicos isótopos com nomes particulares)
Obs: os n° de massa é devido os n° de nêutrons. Exemplo 2: Isótopos do Oxigênio (Z = 8)
8O16 = isótopo 16 do oxigênio 8O17 = isótopo 17 do oxigênio 8O18 = isótopo 18 do oxigênio
Nome do elemento
Oxigênio Ouro Prata Cloro Carbono Ferro Sódio
Símbolo do Elemento
Obs: Os isótopos possuem as mesmas propriedades químicas (mesmo nº Z) e propriedades físicas (n° massa ).
ÍONS: SÃO ÁTOMOS EM DESEQUILÍBRIO ELÉTRICO, DEVIDO À PERDA OU GANHO DE
ELÉTRONS SEM HAVER ALTERAÇÃO NO NÚCLEO.
Obs: nos íons sempre o nº P+ é Nº e-.
Z = P+ e
-- Cátions (+): íon positivo, devido a perde de e-.
Nº P+ > N° e-
- Ânions (-): íon negativo, devido o ganho de e-.
N° P+ < N° e
-Obs: O nº “Z” só caracteriza o nº "P+“ no íon e não o n° de “e-”.
Ex.: 23 1+
11Na cátion sódio monovalente
Z = P+ = e- = n = A = + 2 40
20Ca cátion cálcio bivalente Z = P+ = e- = n = A = − 1 35
17C ânion cloro monovalente Z = P+ = e- = n = A = − 2 32
16S ânion sulfeto bivalente Z =
P+ =
e- =
ATIVIDADE GERAL:
1) Considerando o modelo atômico de Rutherford, observe o esquema abaixo e responda:
a) Como se chamam as duas principais regiões do átomo? ...
b) Quais os nomes das partículas B e C? ...
c) Como se chama a partícula identificada pela seta A? Qual a sua carga elétrica? ...
2) Um átomo genérico X apresenta a seguinte estrutura: Prótons=13 Nêutrons=14 Elétrons=13 O número de massa deste átomo é igual a:
a) 13. b) 14. c) 26. d) 27
3) O átomo mais abundante do alumínio é o 13Al27. Os números de prótons, nêutrons e elétrons do íon
Al3+ deste isótopo são, respectivamente:
a) 13, 14 e 10. b) 13, 14 e 13. c) 10, 14 e 13. d) 16, 14 e 10.
4) A espécie química representada por 𝟏𝟕𝟑𝟓Cl- possui:
a)1 elétron. b) 17 elétrons. c) 1 próton. d) 18 elétrons.
5) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s): .
a) ( ) Os átomos são partículas fundamentais da matéria; b) ( ) Os elétrons são as partículas de carga elétrica positiva;
c) ( ) Os prótons e os elétrons possuem massas iguais e cargas elétricas diferentes; d) ( ) Os átomos apresentam partículas de carga nula denominados nêutrons; e) ( ) Os átomos são partículas inteiramente maciças.
6) Os números atômicos e de massa de um átomo que apresenta 34 prótons, 32 nêutrons e 30 elétrons são, respectivamente:
a) 32 e 96. b) 34 e 66. c) 30 e 64. d) 66 e 96.
7) Em um átomo com 24 prótons, cujo número de massa é igual a 45, existem: a) 21 nêutrons. b) 69 nêutrons. c) 24 nêutrons. d) 45 nêutrons.
8) Considere a representação: 𝟑𝟕𝐋𝐢
O átomo assim representado apresenta quantos (as): a) Prótons? ___________
b) Nêutrons? __________ c) Elétrons? __________
d) Partículas nucleares? ________
9) Responda:
a) O átomo de Selênio (Se) possui massa 79 e número atômico 34. Qual o valor de nêutrons?
b) O átomo de Telúrio (Te) possui número atômico 52 e nêutrons 76. Qual o valor do número de massa?
1º BIMESTRE (3º período – 22/03 a 09/04)
A CLASSIFICAÇÃO MODERNA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS TABELA PERIÓDICA
Na Tabela Periódica todos os elementos químicos conhecidos estão organizados em ordem crescente de número atômico. A Tabela Periódica é organizada por 18 colunas, denominadas grupos ou famílias, e 7 linhas horizontais, denominadas períodos.
1. Os períodos indicam a quantidade de camadas eletrônicas que os átomos possuem. Por exemplo, todos os elementos do primeiro período (primeira linha) da Tabela Periódica possuem apenas uma camada eletrônica, a camada K; enquanto isso, todos os elementos do segundo período têm duas camadas eletrônicas, as camadas K e L, e assim por diante.
Exemplo: O8 - 1s2 2s2 2p4 2ºperíodo
2. Os elementos pertencentes a um mesmo grupo ou a uma mesma família da Tabela Periódica possuem propriedades físicas e químicas semelhantes. Isso acontece porque possuem a mesma quantidade de elétrons na camada de valência (última camada eletrônica).
FAMÍLIA ELÉTRONS (CAMADA DE VALÊNCIA)
FAMÍLIA ELÉTRONS (CAMADA DE VALÊNCIA)
Família 1 1 elétron Família 15 5 elétrons
Família 2 2 elétrons Família 16 6 elétrons
Família 13 3 elétrons Família 17 7 elétrons
Família 14 4 elétrons Família 18 8 elétrons
Ainda hoje existem Tabelas Periódicas que usam números acompanhados das letras “A” ou “B”. Essas letras eram usadas identificar os elementos representativos e elementos de transição (externa e interna).
• Elementos representativos: Antigamente eram todos os membros das famílias “A” (1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A e 8A). Hoje eles estão nos grupos 1, 2, 13 a 18. São os elementos mais importantes da Tabela Periódica e são os mais estudados no Ensino Médio. Todos os elementos representativos possuem o seu elétron mais energético situado nos subníveis “s” ou “p”.
• Elementos de transição: Antigamente eram todos os membros das famílias que tinham o número acompanhado da letra “B” (1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B e 8B), mas hoje são os membros das famílias 3 a 12. Esses elementos estão representados na região central da Tabela. Todos os elementos de transição possuem o seu elétron mais energético situado nos subníveis “d” ou “f”.
• Elementos de transição externa: Eles estão representados na região central da Tabela. Seus elétrons mais energéticos ficam no subnível “d”.
• Elementos de transição interna: Esses elementos estão abaixo do corpo principal da Tabela e são duas séries: a série dos lantanídeos e a série dos actinídeos. Seus elétrons mais energéticos ficam no subnível f.
3. Famílias que recebem nomes especiais
Obs.: as demais recebem o nome conforme o primeiro elemento apresentado no grupo. Ex.: Família 4A: Família do Carbono (carbono, silício, germânio, estanho, chumbo e fleróvio).
4. Outras informações importantes sobre a tabela periódica
Atualmente, os elementos químicos conhecidos são classificados em três grupos: metais, não-metais e gases nobres.
Grupos Nomes dos Grupos Grupos Nomes dos Grupos
1 ou 1A Metais alcalinos 17 ou 7A Família dos halogênios
2 ou 2A Metais alcalinos terrosos 18 ou 8A Família dos gases nobres 16 ou 6A Família dos calcogênios
• Metais
1. Apresentam boa condutibilidade térmica e elétrica; 2. Possuem brilho característico;
3. Ductibilidade (capacidade de formar fios);
4. Maleabilidade(capacidade de formar lâminas finas). • Não-metais ou ametais
Os elementos que, de modo geral, apresentam características opostas às dos metais são chamados não-metais.
1. São maus condutores de eletricidade, com exceção do carbono sob a forma de grafite; 2. Não apresentam brilho, são exceções o iodo e o carbono sob a forma de diamante. 3. Não são maleáveis.
• Gases nobres
Os elementos químicos que dificilmente se combinam com outros elementos formam o grupo dos gases nobres. Possuem a última camada eletrônica completa, ou seja, com 8 elétrons. A única exceção é o hélio, que possui uma única camada com 2 elétrons.
Atenção! O elemento químico hidrogênio possui propriedades semelhantes às dos elementos do grupo 17 e configuração eletrônica semelhante à dos elementos do grupo 1, apesar de não ser um metal. Por esse motivo, embora seja colocado acima do grupo 1 em várias tabelas, lembre-se de que ele não pertence a esse grupo.
ATIVIDADE GERAL 1. Forneça a família e o período ocupados pelos elementos abaixo. a) Z = 14 ___________________________
b) Z = 39 ___________________________ c) Z= 57 ___________________________
2. Existe um conjunto de elementos químicos que apresenta como principais características: maus condutores de calor, opacos, não dúcteis e não maleáveis. Os elementos que apresentam essas características são denominados:__________________
3. Na Tabela Periódica, existe um elemento que possui características únicas. Quem é esse elemento singular? _________________________
a) metal, gás nobre, e ametal. b) metal, ametal, e ametal. c) gás nobre, metal, ametal. d) ametal, ametal, metal.
5. Três átomos cujos números atômicos são 8, 11 e 17 estão classificados na tabela periódica, respectivamente, como
a) um gás nobre, um metal alcalino e um metal alcalino-terroso. b) um halogênio, um não-metal e um metal alcalino-terroso. c) um metal alcalino, um halogênio e um calcogênio.
d) um calcogênio, um metal alcalino e um halogênio.
6. Suponha um elemento localizado na família 3A e no 4º período da Tabela Periódica. Consultando a Tabela Periódica, responda as seguintes questões:
a) Qual o número atômico do elemento em questão?
b) Qual será o número atômico do elemento localizado no mesmo período e no grupo seguinte a esse elemento?
1º BIMESTRE (4º período – 12/04 a 30/04) LIGAÇÕES QUÍMICAS
Os átomos na maioria, não existem isoladamente, geralmente vem interligados um no outro. Ex.: N2 (gás notrogênio) - O2 (gás oxigênio) - CO2 (gás carbônico)
Já os gases nobres são formados por átomos isolados. São os únicos elementos que conseguem estabilidade química sozinhos.
Nos gases nobres a distribuição eletrônica mostra que todos possuem 8 elétrons na última camada (camada de valência), exceto o Hélio (He) que possui 2 elétrons.
Isso nos remete a REGRA DO OCTETO
REGRA DO OCTETO
Proposta pelos cientistas Gilbert Lewis e Walter Kossel, em 1916, a Teoria do Octeto determina que os átomos dos elementos ligam-se uns aos outros na tentativa de completar a sua camada de valência com oito elétrons. Sendo assim, o átomo é considerado estável quando apresentar 8 elétrons em sua
última camada da eletrosfera, ou seja, configuração de um gás nobre. Essa teoria explica porque os elementos sempre formam ligações para atingirem a estabilidade.
Para alcançar a 8 elétrons na camada de valência, é necessário que ocorra a reação desses elétrons com outros átomos.
Porém a transferência de átomos nem sempre é possível; existem três mecanismos, no qual, o átomo pode obter estabilidade, dividindo-se em três ligações: ligação covalente, ligação iônica, ligação metálica.
Na tentativa de atingir a estabilidade sugerida pela Regra do Octeto, cada elemento precisa ganhar ou perder (compartilhar) elétrons nas ligações químicas, como no exemplo a seguir:
Ligação de Sódio (Na) e Cloro (Cl): o átomo de sódio doa 1 elétron para o átomo de Cloro. Em uma visão mais dinâmica, este compartilhamento de elétrons ficaria assim:
O átomo de Sódio doa 1 elétron para o átomo de Cloro; Forma-se o íon Na+ com 8 elétrons na camada de valência (última camada); O íon de cloro aparece com uma carga negativa (Cl-), indicando que recebeu 1 elétron e atingiu a estabilidade.
AS LIGAÇÕES IÔNICAS ou ELETROVALENTE (METAL + NÃO METAL)
Esta ligação ocorre devido à atração eletrostática entre íons de cargas opostas. Na ligação iônica os átomos ligantes apresentam uma grande diferença de eletronegatividade, isto é, um é metal e o outro ametal (não metal).
Exemplo: A interação entre o sódio (Z = 11) e o cloro (Z = 17) para a formação do cloreto de sódio (NaCl). *exemplo mostrado anteriormente.
Sódio (Na) Z = 11 (K = 2; L = 8; M = 1) 1 é o elétron de valência.
A tendência normal dele é perder 1 elétron ficando com uma configuração eletrônica semelhante à do neônio (gás nobre) e, se tornando um cátion.
Cloro (Cl) Z = 17 (K = 2; L = 8; M = 7) 7 é o elétron de valência.
A tendência normal dele é ganhar 1 elétron ficando com uma configuração eletrônica semelhante à do argônio (gás nobre) e, se tornando um ânion.
Assim, a fórmula do composto iônico será: NaCl (cloreto de sódio).
Ex: Faça a ligação iônica dos seguintes elementos:
a) Mg e O b) Al e F c) K e S d) Ca e Cl
LIGAÇÃO COVALENTE OU MOLECULAR (AMETAIS +AMETAIS/HIDROGÊNIO)
A principal característica desta ligação é o compartilhamento (formação de pares) de elétrons entre os dois átomos ligantes.
Os átomos que participam da ligação covalente são ametais, ametais e o hidrogênio. Os pares de elétrons compartilhados são contados para os dois átomos ligantes. Se cada um dos átomos ligantes contribuírem com um dos elétrons do par a ligação será covalente normal e, se apenas um dos átomos contribuírem com os dois elétrons do par, a ligação será covalente dativa ou coordenada.
Exemplo: União entre dois átomos do elemento flúor (F) para formar a molécula da substância simples flúor (F2).
Doa elétron >>>> fica positivo (cátion) Recebe elétron >>>> fica negativo (ânion)
Exemplo: união entre dois átomos do ELEMENTO HIDROGÊNIO e um átomo do ELEMENTO OXIGÊNIO para formar a substância COMPOSTA ÁGUA (H2O). O átomo de OXIGÊNIO possui 6 elétrons na camada de valência e o HIDROGÊNIO tem apenas 1 elétron na sua camada de valência.
REPRESENTAÇÃO DA FÓRMULA DE COMPOSTOS MOLECULARES
Fórmula molecular: indica apenas quantos átomos de cada elemento químico formam a molécula. Exemplo: fórmula molecular da água é H2O
Fórmula eletrônica (Lewis): criada pelo cientista Gilbert Lewis, ela mostra os elétrons da camada de valência de cada átomo e a formação dos pares eletrônicos.
Fórmula estrutural: mostra apenas as ligações entre os elementos, sem representar os elétrons da camada de valência. Cada par de elétrons entre dois átomos é representado por um traço ( ).
Ex: Faça a fórmula eletrônica, estrutural dos compostos moleculares abaixo: a) O2 b) Cl2 c) HCl d) H2S e) PH3 REAÇÕES QUÍMICAS
A reação química é um fenômeno químico em que há formação de novas substâncias a partir de outras.
Exemplo: a ferrugem.
Identificando uma reação química
Muitas vezes as reações ocorrem sem que percebemos, porém alguns sinais podem ser evidências de que está ocorrendo reação química. Os sinais mais frequentes são: mudança de cor, borbulhamento (liberação de gás), mudança ou formação de odor, liberação de luz ou calor, entre outras.
Reagentes Produtos
Componentes de uma reação química
As Reações Químicas são o resultado da transformação que ocorre nas substâncias, onde os átomos rearranjam-se modificando seu estado inicial. Assim, os compostos químicos sofrem alterações gerando novas moléculas. Por sua vez, os átomos dos elementos permanecem inalterados.
As substâncias que participam de uma reação química, ou seja, que irão interagir e sofrer transformações, são denominadas reagentes. As substâncias que resultam da reação química são denominadas produtos.
Exemplo:
Na(OH) = hidróxidode sódio (soda caústica) + HCl = ácido clorídrico (sal de cozinha)
Ocorre uma reação em que há liberação de calor e formação de cloreto de sódio e água= NaCl - H2O. O hidróxido de sódio e o ácido clorídrico são os reagentes, e o cloreto de sódio e a água, os produtos. Podemos representar a reação por meio de uma equação química. Para isso coloca-se uma seta apontando dos reagentes para os produtos.
Vejamos a equação química:
(Hidróxido de sódio) (ácido clorídrico) (cloreto de sódio) (água)
Reagentes Produtos
Em uma equação química, os reagentes e os produtos são expressos por suas fórmulas e respectivos estados físicos.
H2 (g) + O2 (g) H2O (l)
ATIVIDADE GERAL
1) Os elementos A e B apresentam as seguintes configurações eletrônicas: A: 2-8-8-2 B: 2-8-7
a) Qual é a fórmula esperada para o composto formado entre esses dois elementos e qual seria a ligação envolvida?
2) Dois átomos de elementos genéricos A e B apresentam as seguintes distribuições
Na(OH) HCl NaCl H2O
eletrônicas em camadas: A -> 2, 8, 1 e B -> 2, 8, 6. Na ligação química entre A e B: I. O átomo A perde 1 elétron e transforma-se em um íon (cátion) monovalente.
II. A fórmula correta do composto formado é A2B e a ligação que se processa é do tipo iônica.
III. O átomo B cede 2 elétrons e transforma-se em um ânion bivalente. Assinale a alternativa correta:
a) Apenas II e III são corretas. b) Apenas I é correta.
c) Apenas II é correta.
d) Apenas I e II são corretas.
e) Todas as afirmativas são corretas.
3) A ligação iônica ocorre com: a) Metal e metal
b) Não-metal e não-metal c) Gás nobre e gás nobre d) Metal e não-metal
4) Um átomo de um elemento da família 5A, do sistema periódico, liga-se a outro átomo de um elemento da família 7A ligação entre ambos é:
a) coordenada. b) eletrovalente. c) dativa.
d) covalente normal. e) iônica.
5) O hidrogênio (Z = 1) e o nitrogênio (Z = 7) devem formar o composto de fórmula: a) N2H.
b) NH2.
c) NH3.
d) NH4.
e) NH5.
6) As ligações químicas predominantes entre os átomos dos compostos HI, NH3 e NaCl são,
respectivamente:
b) Covalente, iônica e iônica c) Iônica, covalente e covalente d) Covalente, covalente e iônica e) Iônica, iônica e covalente
7) Ao se compararem os íons K+ e Br– com os respectivos átomos neutros de que se originaram, podemos verificar que:
a) houve manutenção da carga nuclear de ambos os íons. b) o número de elétrons permanece inalterado.
c) o número de prótons sofreu alteração em sua quantidade.
d) ambos os íons são provenientes de átomos que perderam elétrons. e) o cátion originou-se do átomo neutro a partir do recebimento de elétrons.
8) A figura a seguir representa o átomo de um elemento químico, de acordo com o modelo de Bohr.
Para adquirir estabilidade, um átomo do elemento representado pela figura deverá efetuar ligação química com um único átomo de outro elemento, cujo símbolo é:
a) C. b) F. c) P. d) S.
9) A fórmula N ≡ N indica que os átomos de nitrogênio estão compartilhando três:
a) Prótons. d) Pares de nêutrons.
b) Elétrons. e) Pares de elétrons.
c) Pares de prótons.
10) Observe a reação e responda:
H3PO4 + Ba(OH)2 → Ba3(PO4)2 + H2O
a) Quais os reagentes? b) Quais os produtos?
