prof. msc. alonso goes guimarães química geral farmácia
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Matéria e modelos atômicos
Prof. MSc. Alonso Goes GuimarãesQuímica Geral
Farmácia
O QUE É MATÉRIA? É tudo o que tem massa e ocupa lugar no espaço (volume).
MATÉRIA E SUAS PROPRIEDADES
O QUE É UM FENÔMENO PARA AS CIÊNCIAS?
É qualquer acontecimento que possa ser
observado e que ocorra na natureza ou seja
provocado experimentalmente.
O QUE É UM FENÔMENO?
Tudo o que nos parece extraordinário.
Podemos classificar os fenômenos em :
QUÍMICOS
Alteram a estrutura ou a constituição da matéria, resultando na formação de novas substâncias; ex: queima de uma vela
FÍSICOS
Não alteram a estrutura ou a constituição da matéria, portanto não a transformam em outra substância; ex: corante na água
uma porção limitada de matéria:
com a madeira, o carpinteiro faz o cabo do martelo
com o metal, se pode moldar uma chave
as diferentes variedades de matéria.
CORPO
SUBSTÂNCIA
O que forma as substâncias? ??? ?
A molécula é a menor porção possível de uma substância pura, formada por um conjunto de átomos num arranjo definido e mantidos juntos por forças especiais. Exemplo: água.
A água apresenta algumas características:
ao nível do mar e à temperatura de 30 0C, é :
líquida, incolor, inodora e insípida.
É formada por um conjunto de moléculas iguais, cada uma delas constituída por 3 átomos: 2 hidrogênios e 1 oxigênio.
HO
H
Atração entre as partículas da matéria:
Comportamento das partículas no
ESTADO LÍQUIDO: estão mais livres
Comportamento das partículas no
ESTADO SÓLIDO: tem pouca
liberdade de movimento
Atração entre as partículas da matéria:
Comportamento das partículas no
ESTADO GASOSO: deslocam-se livremente
Nos corpos sólidos:As partículas estão bem próximas umas das outras;Existe uma força de atração de grande intensidade entre elas;Elas tem movimentos apenas vibratórios;Ocupam, em geral, uma disposição regular, o que faz com que os sólidos apresentem uma estrutura bem organizada.
Essas quatro características relacionadas determinam que os sólidos tenham FORMA e VOLUME bem definidos.
Nos corpos líquidos:As partículas ficam mais distantes umas das outras do que nos corpos sólidos;Entre elas existe uma força de atração de pequena intensidade;Além da vibração, elas tem movimentos mais livres que nos corpos sólidos;Não ocupam disposição muito regular, já que o movimento é mais livre,o que faz com que os líquidos não apresentem uma estrutura muito organizada. Essas quatro características relacionadas determinam que os
líquidos não tenham VOLUME bem definidos e FORMA variada.
Nos corpos em estado gasoso:As partículas estão bem afastadas umas das outras;Entre elas quase não existe uma força de atração;Além da vibração, elas tem movimentos bastante desorganizados e aleatórios;Não ocupam posição regular, já que o movimento é aleatório: isso faz com que os gases apresentem uma estrutura desorganizada.
Essas quatro características determinam que os gases não tenham FORMA nem VOLUME definidos.
Mudanças de fase
Propriedades da matéria:
GERAIS
EXTENSÃOINÉRCIAMASSAIMPENETRABILIDADECOMPRESSIBILIDADEELASTICIDADEDIVISIBILIDADEINDESTRUTIBILIDADE
ESPECÍFICA
CORODORSABORBRILHOESTADO FÍSICO OU DE AGREGAÇÃO DA MATÉRIACONDUTIBILIDADEDUREZA
EXTENSÃO – é a propriedade que a matéria tem de ocupar um lugar no espaço.
INÉRCIA - é a propriedade que a matéria tem de permanecer na situação em que se encontra, seja de repouso, seja de movimento.MASSA – é a quantidade de matéria que um corpo possui. Para medí-la precisamos compará-la com uma medida padrão (quilograma)IMPENETRABILIDADE – dois corpos não podem ocupar, simultaneamente, um mesmo lugar no espaço.
COMPRESSIBILIDADE – é a propriedade da matéria que consiste em ter o seu volume reduzido quando submetida a determinada pressão.
Propriedades gerais da matéria:
DIVISIBILIDADE – a propriedade que a matéria tem de reduzir-se a partículas extremamente pequenas.
INDESTRUTIBILIDADE – a matéria não pode ser criada nem destruída, apenas transformada.
ELASTICIDADE - é a propriedade que a matéria tem de retomar seu volume inicial – após cessada a forçaque causa a compressão
ESTADO FÍSICO OU DE AGREGAÇÃO DA MATÉRIA
CORODOR
SABOR
CONDUTIBILIDADE
DUREZA
BRILHO
Sólido, líquido, gás
Propriedades específicas da matéria:
Densidade
é a relação da massa deste corpo e o volume que ele ocupa (g/cm³).
vmd
A massa é facilmente determinada através de uma balança.
Se o sólido apresentar forma geométrica perfeita, o volume é determinado através da multiplicação das
suas dimensões:
V = Altura x Largura x Profundidade
Determinação da densidadeSubstâncias sólidas
Métodos de Separação dos componentes de uma mistura
Filtração
Destilação
Decantação
Outros: Catação, Tamisação ou peneiração, ventilação, Levigação e separação magnética.
Átomo• Foi utilizada pela primeira vez na Grécia antiga, por volta de 400 aC;
• Demócrito (um filósofo grego);
• Acreditava que todo tipo de matéria fosse formado por diminutas partículas que denominou átomos (sem divisão);
•Que representavam a menor porção de matéria possível, ou seja, eram indivisíveis;
• As idéias de Demócrito permaneceram inalteradas por aproximadamente 2.200 anos.
Átomo
Teoria Atômica de Dalton (1808)•Toda matéria é formada por entidades extremamente pequenas, os átomos.•Os átomos são indivisíveis.•O nº de átomos existentes na natureza é relativamente pequeno.•A formação dos materiais se dá pela associações entre átomos iguais ou não (moléculas).
Elemento químico: é o conjunto de átomos quimicamente iguais.
Berzelius (1814)
Enxofre: S Nome oficial: SulfurOuro: Au AurumChumbo: Pb Plumbum
Molécula: é a associação de átomos de um mesmo elemento químico ou não. Caracterizando uma substância.Simples: formadas por átomos do mesmo elemento.Composta: formadas por átomos de dois ou mais elementos.
Átomo
Modelo Atômico de Thomson (1897)
Thomson mediu a razão da carga pela massa da partícula que chamou de elétrons (e-).
Experimento de Rutherford
•O átomo não é maciço, apresentando mais espaço vazio do que preenchido;•A maior parte do átomo se encontra numa pequena região central;•Ao redor do núcleo estão os elétrons (eletrosfera). Muito mais leves que os prótons;•O raio atômico do ouro (núcleo e eletrosfera) é cerca de dez mil vezes maior que o raio do núcleo.
Conclusões
Modelo de Rutherford (1911)
Número Atômico (Z) e Número de massa (A)
Z=p A=Z+N
XAZ
Obs.:
Símbolo
Fórmula
Elemento químico
Substância pura
representa
representa
OH 2Símbolo
Índice de atomicidade
Modelo de Rutherford-Bohr
Postulados•Os elétrons descrevem órbitas circulares ao redor do núcleo, com energia fixa e determinada, chamadas órbitas estacionárias (níveis ou camadas de energia).•O movimento dos elétrons não emitem energia espontaneamente.•O elétron salta para outra órbita quando recebe energia externa suficiente. Após receber essa energia, volta à sua órbita original e libera a energia recebida (na forma de luz ou calor).
Teoria Quântica •Max Planck (1900),
• quando uma partícula passa de uma situação de maior
energia para outra de menor energia ou vice-versa, a
energia é perdida ou recebida em "pacotes" que recebe o
nome de quanta (quantum é o singular de quanta).• O quantum é o pacote fundamental de energia e é
indivisível.• A Teoria Quântica permitiu a identificação dos elétrons de
um determinado átomo, surgindo assim os "números
quânticos".
Princípio da incerteza de Heisenberg: é impossível determinar com precisão a posição e a velocidade de um elétron num mesmo instante.
Orbital é a região onde é mais provável encontrar um életron
- Modelo Atômico de Sommerfeld (1916)
Ao pesquisar o átomo, Sommerfeld concluiu que os elétrons de um mesmo nível, ocupam órbitas de trajetórias diferentes (circulares e elípticas) a que denominou de subníveis, que podem ser de quatro tipos: s , p , d , f .
Modelo atômico de Schrödinger (1927) - A partir das equações de Schrödinger não é possível determinar a trajetória do elétron em torno do núcleo, mas, a uma dada energia do sistema, obtém-se a região mais provável de encontrá-lo.