aula 1-introdução a química geral alunos
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Aulas quimica basicaTRANSCRIPT
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Introduo a Qumica Geral
Professora: MSc. Fabiana K. Ludka
Universidade do Contestado UnC Curso de Engenharia Civil 1a fase
Qumica Aula 1
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O que qumica?
Qumica a cincia que estuda a composio e estrutura da matria e as transformaes que ela
sofre. Devido ao fato de tudo no universo ser
composto por matria, qumica o estudo do nosso
mundo material.
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Por que estud-la?
O universo pode parecer extremamente estranho quando no o conhecemos!.
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Matria e modelo atmico:
Matria -> do latim materia: aquilo de que uma coisa feita
Por que as coisas acontecem como acontecem?
De que feito o mundo e como feito?
Aristteles (384 a.C 322 a.C): acreditava que cada elemento
resultava da combinao de duas qualidades, quente, frio, mido e
seco.
O que acontece quando quebramos uma poro de matria em pedaos cada vez menores?
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Matria e modelo atmico:
Demcrito desenvolveu uma teoria de que o
universo formado por espao vazio e por um
nmero (quase) infinito de partculas invisveis, que
se diferenciam umas das outras em sua forma,
posio, e disposio. Toda a matria feita das partculas indivisveis chamadas tomos.
TOMO = A (NO) + TOMO (PARTES)
Esse conceito se mantive slido por mais de dois mil anos!
Modelo atmico de Demcrito:
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Matria e modelo atmico
Entre 1803 e 1804, John Dalton estabeleceu alteraes na teoria
atmica, que foram detalhadas em 1808. Dalton introduziu o
conceito de descontinuidade da matria. Foi a primeira teoria
cientifica que considerava que a matria era composta por tomos,
tendo em vista que a teoria de Demcrito, apesar de correta, era
filosfica pois no se apoiava em nenhum experimento rigoroso.
Modelo atmico de Dalton:
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Matria e modelo atmico
A matria est dividida em partculas indivisveis e inalterveis, que se chamam tomos;
Todos os tomos de um mesmo elemento so idnticos entre si, apresentando a mesma massa e as mesmas propriedades;
Os tomos de elementos diferentes possuem massa e propriedades diferentes; Os compostos se formam quando os tomos se combinam em uma relao constante e proporcional.
Dalton postulou que:
Modelo atmico de Dalton:
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Matria e modelo atmico
Modelo atmico de Thompson:
Thomson (1897) sugeriu que a massa total do
tomo seria devida quase que totalmente apenas
s cargas positivas (prtons). Estas estariam
espalhadas, uniformemente, por toda uma esfera,
formando uma massa compacta e uniforme. Na
superfcie dessa massa estariam aderidos os
eltrons, espaados de modo uniforme.
Descoberta do
eltron por
Geissler, Hirttof e
Crookes
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Matria e modelo atmico
Modelo atmico de Rutherford:
Para desenvolver seu modelo atmico, Rutherford
(1911/1912) realizou experincias com partculas alfa,
provenientes de uma amostra de Polnio em um
elaborado experimento:
O tomo no macio, apresentando mais espao vazio do que preenchido;
A maior parte da massa do tomo se encontra em uma pequena regio central (ncleo) dotada de
carga positiva, onde esto os prtons;
Os eltrons esto localizados em uma regio ao redor do ncleo, chamada de eletrosfera.
Rutherford postulou que:
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Matria e modelo atmico
Modelo atmico de Rutherford:
MODELO SISTEMA SOLAR:
Os eltrons poderiam orbitar o ncleo a qualquer distncia, mudando
constantemente sua direo = TOMO INSTVEL!
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Matria e modelo atmico
Modelo atmico de Niels Bohr:
A teoria atmica de Bohr foi publicada entre 1913 e
1915. Ela conseguiu explicar perfeitamente o espectro
do tomo de hidrognio:
Os eltrons giram ao redor do ncleo em rbitas circulares (modelo de Rutherford), porm sem emitir
energia radiante;
Um tomo emite energia sob a forma de luz somente quando um eltron pula de um orbital de maior energia
para um orbital de menor energia;
o eltron no pode estar a qualquer distncia do ncleo, porm ele fica limitado a poucas rbitas
possveis, as quais so definidas por um parmetro
denominado nmero quntico principal n
Bohr postulou que:
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Matria e modelo atmico
Modelo atmico de Niels Bohr:
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Matria e modelo atmico
Contribuies ao modelo atmico de Niels Bohr:
Sommerfeld verificou que um eltron, numa mesma camada, apresentava
energias diferentes. Tal fato no poderia ser possvel se as rbitas fossem
circulares. Ento, Sommerfeld sugeriu que as rbitas fossem elpticas, pois
elipses apresentam diferentes excentricidades. Sommerfeld introduziu o
nmero quntico secundrio, que define o formato da rbita do eltron.
Para o nmero quntico principal igual 1 (n=1), a rbita s pode ser
esfrica. Para n=2 existem dois formatos de rbitas possveis (l=1 esfrico, e
l=0 elptico)
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Matria e modelo atmico
Contribuies ao modelo atmico de Niels Bohr:
Louis Victor De Broglie (1925): prope que o eltron
tambm apresenta, tal como a luz, uma natureza dualstica
de onda e partcula (comportamento duplo)
Eltron comporta-se como matria e como energia!
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Matria e modelo atmico
Contribuies ao modelo atmico de Niels Bohr:
Heisenberg (1927): demonstrou, matematicamente, que
impossvel determinar ao mesmo tempo, a posio, a
velocidade e a trajetria de uma partcula subatmica,
sendo importante caracteriz-la pela sua energia, j que
no possvel estabelecer rbitas definidas. Este
enunciado recebeu a denominao de Princpio da
Incerteza ou Indeterminao de Heisenberg.
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Matria e modelo atmico
Contribuies ao modelo atmico de Niels Bohr:
Erwin Schrdinger (1933): valendo-se do comportamento
ondulatrio do eltron, estabeleceu complexas equaes
matemticas que permitiam determinar a energia e as
regies de probabilidade de encontrar os eltrons (orbitais,
e no rbitas definidas). Abandonava-se definitivamente o
modelo planetrio do tomo de Rutherford-Bohr e surgia
um novo modelo atmico, o modelo mecnico-quntico do
tomo.
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O que qumica?
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Matria e modelo atmico
O que devemos saber sobre o tomo?
O tomo pode ser dividido; Como o tomo pode ser dividido, ele , obviamente, composto por partculas menores;
As partculas bsicas que compem o tomo so os prtons, os neutros e os eltrons (partculas fundamentais);
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Matria e modelo atmico
O que devemos saber sobre o tomo?
A maior parte da massa do tomo est no seu ncleo; Os eltrons no esto posicionados a uma distncia qualquer do ncleo, mas sim em regies bem determinadas, chamadas de rbitas;
Os orbitais tambm so chamados de camadas, e as camadas so denominadas pelos smbolos K, L, M, N, O, P e Q.
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Matria e modelo atmico
O que devemos saber sobre o tomo?
Quanto mais afastada do ncleo a rbita (camada) de um eltron, maior a sua energia;
Quando um eltron pula de um orbital para outro ele deve emitir ou absorver energia na forma de luz (um fton).
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EXERCCIOS:
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Caracterticas do tomo
Professora: MSc. Fabiana K. Ludka
Universidade do Contestado UnC Curso de Engenharia Civil 1a fase
Qumica Aula II
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Caractersticas do tomo:
Nmero atmico (Z): um nmero determinado experimentalmente,
caracterstico de cada elemento, representando o nmero de prtons
contidos no ncleo e caracteriza os diversos tomos. Em um tomo
eletricamente neutro, o nmero atmico igual ao numero de eltrons (e- )
NMERO ATMICO:
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Caractersticas do tomo:
Nmero de massa (A): Soma do nmero de prtons e nutrons do ncleo
de um tomo.
A = n prtons + n nutrons
NMERO DE MASSA:
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Caractersticas do tomo:
Nmero de Nutrons (n): Em um tomo neutro, o nmero de cargas
positivas (prtons) igual ao nmero de cargas negativas (eltrons).
Tambm pode ser dado pela diferena entre o Nmero de massa (A) e o
Nmero atmico (Z).
n = e- (se o tomo neutro) ou n = A - Z
NMERO DE NUTRONS:
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Caractersticas do tomo:
Ctions: so tomos eletrizados positivamente. So tomos que
apresentam mais cargas positivas (prtons) do que cargas negativas
(eltrons). Isto ocorre porque o tomo perdeu eltrons. O total de eltrons
perdidos igual ao total de cargas positivas adquiridas.
ONS (TOMOS COM DESEQUILBRIO INICO:
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Caractersticas do tomo:
nions: so tomos eletrizados negativamente. Estes tomos apresentam
mais eltrons do que prtons. Isto ocorre porque o tomo ganhou eltrons.
O total de eltrons ganhos igual ao total de cargas negativas adquiridas.
ONS (TOMOS COM DESEQUILBRIO INICO:
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Caractersticas do tomo:
Carga de valncia: indica o nmero de ligaes que um tomo poder
realizar. Como em cada ligao est envolvido 1 eltron, o total de cargas
adquiridas, positivas ou negativas, determina a valncia. Os ctions e
nions podem ser:
CARGA DE VALNCIA:
Monovalentes: Na+, Cl-, Li+
Bivalentes: Ca2+, O2- , S2-
Trivalentes: Al3+ , P3-
Tetravalentes: Pt4+, (SiO4)4-
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Caractersticas do tomo:
Massa atmica (tambm chamado de massa atmica mdia ou peso
atmico mdio): a massa atmica mdia dos istopos do elemento
qumico tendo o carbono 12 como padro. A massa atmica expressa em
unidade de massa atmica, u.
MASSA ATMICA:
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Caractersticas do tomo:
Massa molecular: igual soma das massas atmicas de todos os tomos
que formam a molcula.
MASSA MOLECULAR:
H2O
O2
CH4
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Caractersticas do tomo:
Mol: a unidade de medida da quantidade de matria. uma unidade
bsica do Sistema Internacional de Unidades (SI). Seu plural em Portugus,
segundo o INMETRO, mols. Seu smbolo : mol. Um Mol de qualquer
substncia possui 6,023 x 1023 molculas.
MOL:
Um Mol de tomos de qualquer elemento pesa tantas gramas quanto a sua massa molar, sendo que a massa
molar e a massa atmica do elemento so numericamente iguais.
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Caractersticas do tomo:
Nmero de Avogadro: constante numrica aplicada tanto na Qumica
quanto na Fsica. A definio formal do nmero de Avogadro : o nmero de
tomos de Carbono-12 em 0,012 kg (12g) de Carbono-12, o que
aproximadamente 6,02 x 10. O Nmero de Avogadro tambm pode ser
definido como o nmero de elementos em um mol.
NMERO DE AVOGADRO:
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Caractersticas do tomo:
Massa molar: A massa molar a massa de um mol de tomos de
qualquer elemento. A massa molar de um elemento numericamente igual
massa desse elemento em unidades de massa atmica. Sendo assim, a
massa atmica do elemento informa sua massa molar.
MASSA MOLAR:
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Caractersticas do tomo:
Volume molar: o volume, medido em litros, ocupado por um mol de uma
substncia. O volume molar de um gs constante para todos os gases
a uma mesma presso e temperatura. Nas CNTP, o volume molar igual
a 22,4 L/mol, conforme orientaes da IUPAC.
VOLUME MOLAR:
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EXERCCIOS:
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EXERCCIOS:
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