Princpios Elementares Em Qumica QUMICA GERAL

QUMICA GERALQumica: Cincia que estuda as substncias, suas estruturas, suas propriedades e suas transformaes qumicas.

Matria- tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espao (possui volume).Ex: madeira, granito, as plantas, o corpo humano, gua, o r., hematita(minrio de ferro), etc. Corpo- qualquer poro Limitada da matria.Ex: tbua de madeira, pedao de granito, barra de ferro, etc. Objeto- um corpo fabricado ou elaborado para ter aplicaes teis ao homem. Ex: mesa, cadeira, caderno, caneta, roupas, etc.

tomo: a menor estrutura bsica formadora das substncias, constitudas essencialmente de prtons, nutrons e eltrons. Energia:De forma simplificada,energia a medida da capacidade de realizartrabalho.

Modelos atmicosConceito filosfico Gregos 450aC Demcrito e LeucipoPartcula menor da matria

1808, Qumico InglsPartcula Indivisvel, impenetrvel e Indestrutvel . Esfera maciaBola de Bilhar. JONH DALTON

J.J. ThomsonFsico Ingls -1897Pesquisando os raios catdicosFeixe de partculas carregadas de energia eltrica negativa . EltronsSeu modelo conhecido como pudim de passas.

Ernest RutherfordNel Holandes 1911 e seus colaboradoresExperimento com fina lamina de ouro , com bombardeamento com partculas alfa

Modelo de Rutherford sistema planetrioNcleo e eletrosfera.

NIELS BORHCarga negativas em movimento ao redor de partcula positiva estacionria tende a fazer um movimento espiralado em direo a carga positiva acabando por colidir com a carga positiva.Carga negativa em movimento irradia (perde) energia constantemente, emitindo radiao.

Niels Borh1913-Fsico - Dinamarqus tomos estariam em nveis de energia ou camadas energtica.O Eltron quanto mais perto do ncleo menor energia , e quando ele pula para o nvel mais energtico ele precisa ganha energia e quando ele volta ao nvel de menor energia ele perde energia liberando em forma de Luz.

ARNOLD SAMMEFERLD1916- Alemo- MatemticoPostula a existncia no s rbitas circulares mas elpticas. Ex: n=4, 1 rbita circular e trs elpticas. Cada uma rbita elpticas constitui um subnvel, cada um com sua energia.

Descoberta do nutron

James Chadwick partculas alfa, continham em sua estrutura, alm dos prtons que lhes conferiam carga positiva, outras partculas Em 1932, o fsico inglsJames Chadwickconstatou que os ncleos dos tomos, assim como as prprias, de carga eltrica neutra e massa aproximadamente igual do prton, que evitam a repulso dos prtons, denominadas denutrons.

MOLCULAS: Conjunto de tomos ou ons. Ex: H2O (formada por tomos),NaCl (formada por ons),etc. ONS- So espcie qumica que perde ou ganha eltrons.Ex: NaCl,

NIONS -So ons negativos, pois nesse caso o nmero de eltrons maior do que o de prtons, ou seja, o tomo ganhou eltrons.Ex: Cl-

CTIONS -So ons positivos, pois nesse caso o nmero de eltrons do tomo menor do que o deprtons, ou seja, o tomo perdeu eltrons. Ex: Na+

Substncias*Define-se um material como substncia quando tem um s componente.

ELEMENTO QUMICO: o conjunto formado por tomos de mesmo nmero atmico. Ex:Hidrognio(H)(Z=1),Hlio(He)(Z=2),Carbono(C)(Z=6),Cloro(Cl) (Z=17), Flor(F)(Z=9), Sdio(Na)(Z=11),Enxofre(S)(Z=16) etc.

REPRESENTAO DO ELEMENTO QUMICO:

11Na23zXA

Na Qumica dizer substncia o mesmo que dizer substncia pura.

Mas na linguagem do dia-a-dia o termo puro no tem o mesmo significado

Ncleo de Fsica e Qumica 1*

O termo puroNa linguagem do dia-a-dia significa que amistura no tem aditivos ou corantes eque pura a nvel bacteriolgico.

So mais benficos para a sade.*

CLASSIFICAO DE SUBSTNCIASQuanto ao nmero de elementos qumicos:

SUBSTNCIAS SIMPLES- Formada por s um elemento qumico.Ex: ouro(Au), mercrio(Hg), ferro(Fe), zinco(Zn). SUBSTNCIA COMPOSTAS- Formada por vrios elementos qumicos.Ex: gua (H2O), acar C12H22O11 (sacarose), sal de cozinha NaCl(cloretode sdio). Quanto ao tipo de ligaes:

SUBSTNCIAS INICAS- Substncias inicas so formadas por tomosque se unem por pelo menos um ligao inica. Ex: NaCl, NaNO2

SUBSTNCIAS MOLECULARES- So formadas por ligaes covalentes.Ex: H2O , NH3

Ligao inica- Ocorre com tomos que formam ons, ou seja um tomo tem facilidade de perdem eltrons e outro que tem facilidade de ganha eltrons.Ligaes Covalentes Ocorrem com tomos que compartilham eltrons.

Ligao Metlica tomos neutros e ctions mergulhados numa "nuvem" de eltrons.

MISTURAS: a forma como encontramos a matria na natureza(uma mistura de substncias).

As misturas podem ser: Homogneas ou Heterogneas e Coloidais

MISTURAS DE SUBSTNCIAS

*

MISTURAS HOMOGNEAS-So aquelas em que no sedistinguem os diferentes componentes. Apenas se visualizauma nicaFASE.

Mistura de gua com sal dissolvido. Mistura gua com sulfato de cobre dissolvido. O ar atmosfrico uma mistura homognea75% de azoto20% de oxignio4% de dixido de carbono1% de outros gases.

MISTURAS HETEROGNEAS-So aquelas em que se distinguemos componentes presentes na mistura. Visualizam-se duas oumaisFASES.

Outra mistura heterognea so as rochas como o granito. Duas misturas heterogneas preparadas em laboratrio.

Mistura ColoidaisMISTURAS COLOIDAISouCOLODES-so misturas em muito dificilmente se distinguem os componentes. Para se conseguir classificar este tipo de mistura tem de se usar microscpios que permitam o visualizar dos componentes ou recorre-se ao efeito de Tyndall.O leite uma mistura coloidal onde se encontram protenas, gorduras e vitaminas em gua com sais minerais. O sangue outra mistura coloidal, onde se podem encontrar os glbulos vermelhos, os glbulos brancos e as plaquetas sanguneas. As mousses tambm so colodes.

EFEITO DE TYNDALL- efeito que consiste na disperso da luz quando esta atravessa misturas coloidais. A luz quando atravessa uma mistura homognea ou uma substncia pura como a gua, no se dispersa e pode ver-se o feixe de luz no seu interior.

J quando a luz atravessa uma mistura coloidal (como esta da figura que representa gua e leite misturados) pode observar-se uma disperso da luz - assemelha-se a uma bola de luz dentro do copo. Este efeito de dispersar a luz em misturas coloidais designado deEFEITO DE TYNDALL.

*FENMENOS QUMICOS E FSICOS

Fenmeno uma transformao da matria

Pode ser qumica ou fsica.

Fenmeno Qumico- uma transformao da matria com alterao da sua composio. Exemplos: combusto de um gs, da madeira, formao da ferrugem, eletrlise da gua.

Fenmenos Fsicos- a transformao da matria sem alterao da sua composio. Exemplos: reflexo da luz, solidificao da gua, ebulio do lcool etlico.

Estados da MatriaExistem vrios tipos de matria e cada um chamado de substncias que podem se apresentar num dos trs estados fsicos:Slido (S) A substncia apresenta forma e volume constantes (partculas fortemente unidas, bem arrumadas e com movimento vibratrio discreto);Lquido (L) A substncia apresenta forma varivel e volume constante (partculas levemente unidas, havendo certa liberdade de movimento);Gasoso (G) A substncia apresenta forma e volume variados (partculas livres umas das outras, havendo total liberdade de movimento)

Podemos alterar o estado fsico de uma matria modificando a temperatura e a presso.

A vaporizao pode ocorrer de trs formasdiferentes: evaporao, ebulio e calefao.Podemos observar que durante as mudanas deestado das substncias puras a temperatura semantm constante, enquanto que, nas misturas, atemperatura sofre alterao.

MUDANAS DE ESTADOS FSICOS DA MATRIA

EXERCCIOS

01. Esta questo apresenta trs afirmativas, que podem estar corretas ou incorretas. Responda-a, obedecendo ao seguinte cdigo:a) somente a afirmativa I correta. b) somente a afirmativa II correta. c) somente a afirmativa III correta. d) somente as afirmativas I e II so corretas. e) as afirmativas I, II e III so corretas. I) Fe, AI. C, Na Conjunto de elementos qumicos. II) H2, O2, F2, Cl2 Conjunto de substncias simples. III) N2, N2O, OF2, CH4 Conjunto de substncias compostas. Materiais Homogneos e Heterogneos2) (PUCC) - Colocando em tubo de ensaio pequena quantidade de petrleo e gua do mar filtrada, temos: a) sistema heterogneo, sendo cada fase uma mistura; b) sistema homogneo; c) sistema heterogneo, sendo cada fase uma substncia pura; d) sistema tem 2 fases: separveis.por filtrao; e) sistema heterogneo, sendo uma fase substncia pura e outra mistura.3) Indicar o nmero de fases e o nmero de componentes em um sistema contendo gua, sal dissolvido e cubos de gelo.4) A evoluo da Teoria Atmica se deu atravs de modelos e conceitos propostos por diversos cientistas com base em suas experincias e observaes. O conceito de matria como uma massa de carga positiva uniformemente distribuda, com os eltrons espalhados de modo a minimizar as repulses eletrostticas, pode ser creditado a:a) Bohr.b) Dalton.c) Thomson.d) Rutherford.5) Relacione os nomes dos cientistas e filsofos apresentados na coluna esquerda com suas descobertas na coluna direita:a) Demcrito ( ) Descobridor do nutron.b) Thomson ( ) Seu modelo atmico era semelhante a uma bola de bilhar.c) Rutherford ( ) Seu modelo atmico era semelhante a um pudim de passas.d) Dalton ( ) Foi o primeiro a utilizar a palavra tomo.e) Chadwick ( ) Criou um modelo para o tomo semelhante ao Sistema Solar.

GRFICO DE AQUECIMENTO DE SUBSTNCIA PURA O grfico mostra o comportamento da temperatura de acordo com o tempo.OBS: Cada substncia apresenta temperatura prpria para a Fuso e Ebulio. (Caracterstica fsica das substncias)

GR FICO DE AQUECIMENTO DE MISTURA O grfico mostra que as misturas iniciam as respectivas mudanas de estado fsico numa temperatura e encerram em outra.

Misturas Azeotrpicas Se comportam como se fossem substncias puras em relao ebulio, isto , a temperatura mantm-se inalterada do incio ao fim da ebulio (PE constante).Exemplos: lcool etlico + gua, acetona + metanol, lcool etlico +clorofrmio. Mistura azeotrpica: PF varia e PE permanece constante. O intervalo de fuso indicado aps o lquido passar pelo estado slido.

Misturas Eutticas: Se comportam como se fossem substncias puras no processo de fuso, isto , a temperatura mantm-se inalterada do incio ao fim da fuso (PF constante). Exemplos: ligas metlicas em geral. A solda uma mistura euttica de Estanho e Chumbo. O bronze uma mistura de cobre com estanho, impossvel separar por fuso. Mistura euttica: PF constante e PE variando. Repare que o intervalo de ebulio indicado pela ascenso da reta, ou seja, a temperatura aumenta (varia), enquanto que o ponto de fuso indicado pelo trao linear (constante).

Processos de separao de misturasMisturas heterogneas

CataoPeneiraoFlotaoLevigaoDecantaoDissoluo fracionadaSeparao magnticaCentrifugao

Catao Peneirao Flotao

Usando a mo ou a pina, separam-se os componentes slidos.

Usada para separar slidos constituintes de partculas de dimenses diferentes. So usadas peneiras com malhas diferentes.Trata-se a mistura com um lquido com densidade intermediria em relao s dos componentes. O componente menos denso que o lquido flutuar

Levigao Decantao Dissoluo fracionada

um mtodo que se utiliza uma corrente de gua para separar os componentes da mistura.A fase mais densa sedimenta-se, ou seja, deposita-se no fundo do recipienteUm dos componentes slidos da mistura dissolvido em um lquido.

Separao magntica Centrifugao

Estes materiais so extrados pelos mas .

Usa-se uma centrfuga.a fase mais densa sedimenta.

Destilao fracionada

Usa-se para lquidos miscveis entre si.

Misturas homogneas

Destilao simples

A soluo contida no balode destilao aquecida

A = Z + n

Nmero atmico(z): Indica a quantidade de prtons existentes no ncleo de um tomo.

Nmero de nutrons(n): Indica a quantidade de nutrons existentes no ncleo.

Massa atmica(A): soma do nmero atmico com o nmero de nutrons.

Representao de um tomo genrico AXz

em cima fica localizado a massa, em baixo fica localizado o nmero atmico e no meio fica localizado o nmero de nutrons(Conveno mundial segundo a IUPAC)

Semelhanas atmicasIstopos

Isbaros

Istonos

Isoeletrnicos

Distribuio eletrnicaDiagrama de Linus Pauling

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6(Ordem Crescente de energia)

Vamos exercitar???Faa a distribuio eletrnica dos seguintes elementos/ctions/nions:35Br26Fe18Ar20Ca2+16S2-

Nmeros QunticosNmero quntico principal(n)

Nmero quntico secundrio(l)

Nmero quntico magntico(ml)

Nmero quntico spin(mS)

Nmero Quntico Principal (n) indica o nvel de energia do eltron, ou seja, a camada.

n = 1, 2, 3, 4,...

Nmero Quntico Secundrio ou Azimutal (l)Indicao do subnvel onde est o eltron.Valores possveis para l:l = 0 n-1subnvel s l = 0subnvel p l = 1subnvel d l = 2subnvel f l = 3

Nmero Quntico Magntico (m ou ml)Indica em qual orbital se encontra o eltron.m = -l, ...., 0, ..., +l A representao grfica de um orbital a seguinte:1 orbital

SubnvelValor de lValores de ms00p1-1, 0, +1d2-2, -1, 0, +1, +2f3-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3

SubnvelQuantidade de OrbitaisRepresentao Grfica dos Orbitaiss1p3d5f7

Nmero Quntico Spin (s ou ms)Indica o sentido de rotao para o eltron.

ms = +1/2 ms = -1/2

Oxignio 8O1s2s2p

***Ncleo de Estgio de Fsica e Qumica 1*Ncleo de Estgio de Fsica e Qumica 1**Ncleo de Estgio de Fsica e Qumica 1****Ncleo de Estgio de Fsica e Qumica 1**Ncleo de Estgio de Fsica e Qumica 1*