aula de nox
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O mundo misterioso das palavras químicas
C.E.Prof. José de Souza Marques
Professora Silvana Monteath.+.
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O mundo misterioso das palavras químicas
No silicato da noite, o latão quer levar meus áuricos cobres.
Meu cachorro, Plumboso, sempre assusta o latão e cuida de meus zincatos.
Quer ver?
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Au+1 Au+3
O Plumboso não toma jeito!
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Objetivos:
- Entender o que representa o desequilíbrio de cargas elétricas entre o núcleo e a eletrosfera
-Compreender o número de oxidação (NOX)
- Distinguir a diferença entre cátions e ânions
- Reconhecer a formação de uma fórmula molecular de substâncias simples e compostas através de íons
- Compreender a importância da linguagem química no reconhecimento de substâncias usadas no cotidiano
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Conhecimentos prévios:- Estados físicos da matéria- Substâncias simples e compostas - Estrutura atômica- Atomicidade- Distribuição eletrônica- Regra do octeto
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Que palavras estranhas são estas que os químicos falam?
- Cloretos, carbonatos, nitratos...
Estas palavras são chamadas de íons.
O que são íons?
Cl- CO32-
NO31- OH1-
O2-
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Observe o átomo acima. Todo átomo possui duas regiões principais: a região interna chamamos de núcleo e a externa de eletrosfera.Dentro do núcleo há duas partículas principais, e na eletrosfera uma com carga elétrica negativa. Você lembra quais são?
Repare que os prótons tem carga elétrica positiva, os neutrons NÃO possuem carga e os elétrons possuem carga negativa.
núcleo eletrosfera
Prótons (p+) carga positiva
Nêutrons (n) sem carga
Elétrons (e-) carga negativa
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Alp+= 13 cargas positivase-= 13 cargas negativas
zero
Op+= 8 cargas positivase- = 8 cargas negativas
zero
Observe os átomos de alumínio e oxigênio. Somando todas as cargas elétricas, positivas e negativas, que resultado você encontra?
Porque o resultado é zero?
Todo elemento e qualquer substância química tem o somatório nulo de suas cargas elétricas. Isto mostra que a substância é estável e existe em um dos estados físicos da matéria (sólido, líquido, gasoso, plasmático,...
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Alp+= 13 cargas positivase- = 10 cargas negativas
+3
Op+= 8 cargas positivase- = 10 cargas negativas
-2
Distribuição eletrônica
2-8-3
Distribuição eletrônica
2-6
Observe a distribuição dos elétrons no alumínio e oxigênio.
Segundo a regra do octeto, quantos elétrons o alumínio irá perder, e o oxigênio ganhar?
Repare na quantidade de prótons e elétrons nos dois. O que aconteceu com o resultado da soma?
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Al3+ O2-
Repare que o somatório das cargas elétricas nos átomos antes era zero.
O Al ao perder três elétrons ficou com um excedente de carga elétrica positiva (p+). E o Oxigênio tem agora mais duas cargas negativas pelo aumento da quantidade de elétrons.
Você sabe o que pode acontecer quando as cargas entre prótons e elétrons nos dois elementos NÃO estão iguais?
Al0 O0
Perdeu 3 elétrons Ganhou 2 elétrons
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Al3+ O2-
Um desequilíbrio de cargas elétricas entre o núcleo e a eletrosfera, faz com que o átomo se torne instável, com uma vida muito rápida, de miléssimos de segundo.
Nestes casos passa a se chamar ÍON.
O valor (+ ou -) da carga e a quantidade (2, 3, 1, 0,..) de elétrons envolvidos chama-se Número de Oxidação, ou NOX. Ex: +3, nox= +3.
Você sabe como diferenciar um íon positivo do negativo?
Íon positvo Íon negativo
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Al3+ O2-
Em 1834, o físico Michael Faraday propôs o termo cátion para os átomos que perdiam carga elétrica. E o termo ânion para aqueles que aumentavam a carga.
Vamos ver como os cátions e ânions se unem para formar uma “palavra química” ou uma molécula?
Íon positvo
CÁTION
Íon negativo
ÂNION
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Como se escreve uma fórmula química de uma molécula?
Toda fórmula começa sempre com o cátion (nox= +3) na esquerda, e o ânion (nox= -2) na direita.
Os sinais das cargas não são usados
A quantidade de elétrons envolvidos são trocados de lugar cruzando como um x
Cátion
+
Ânion
-
Al3+ O2-
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Al2 O3
E está pronta a “palavra química” ou a fórmula da molécula Al2O3, óxido de alumínio
O óxido de alumínio é conhecido como alumina. É o principal componente da bauxita. Industrialmente, a alumina é extraída da bauxita e depois convertida em alumínio metálico (Al).
Vamos conferir a estabilidade das substâncias?
alumina bauxita
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Al0 Fe0 O20 O3
0
Observe que o número de oxidação ou nox das substâncias acima é igual a zero. Por que?
Toda substância simples apresenta o somatório de suas cargas elétricas igual a zero.
Elas são estáveis?
Sim! O alumínio (Al) e o ferro (Fe) são substâncias sólidas. O oxigênio (O2) e o ozônio (O3) são gasosos e todos são muito importantes no nosso dia a dia.
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Al= 2 x +3= +6
O= 3 x -2= -6
Total= +6 -6= zero
Al2O3 NaCl Na2O-2 -1+3 +1+1 -2
Na= 2 x +1= +2
O= 1 x -2= -2
Total= +2 -2= zero
Na= 1 x +1= +1
Cl = 1 x -1= -1
Total= +1 -1= zero
No caso de substâncias compostas, como podemos comprovar que ela é estável com a soma de suas cargas igual a zero?
Vamos ver o nox de cada elemento.
Observe que há dois átomos de Al e o nox para cada átomo é igual a +3. Então, se multiplica um pelo outro para saber o total da carga na molécula. Faz-se a mesma operação para o oxigênio. E no final você soma as cargas totais.
Faça o mesmo com as moléculas de sal de cozinha (NaCl) e o óxido de sódio (Na2O)
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Você deve estar curioso sobre o número de oxidação de outros elementos, certo?
Vamos explorar os detalhes na próxima apresentação sobre nox
Silvana Monteath.+.