Boas festas e início do 2º Período

Olá! Vim só desejar-vos um feliz Natal e um bom Ano Novo e também queria relembrar-vos que em 2014 a físico-química continua! Espero que aproveitem bem as férias para poderem descansar!  

Margarida

Ligação covalente, iónica e metálica

LIGAÇÃO COVALENTE --> Sempre que se ligam dois átomos do mesmo elemento com tendência para captar eletrões, há compartilha de eletrões

      

                               -->Quando se ligam dois átomos de elementos diferentes, ambos com tendência para captar electrões, há também compartilha de eletrões

Quando se ligam átomos de elementos diferentes mas um tem tendência para captar eletrões e o outro tem tendência para libertar eletrões, não há compartilha de eletrões. 

Os átomos do elemento com tendência para libertar electrões transformam-se em iões positivos. Os átomos do elemento com tendência para captar electrões transformam-se em iões negativos.

Os iões positivos e negativos atraem-se mutuamente.

LIGAÇÃO IÓNICA --> força atractiva entre iões positivos e negativos

LIGAÇÃO COVALENTE --> ligação entre átomos de elementos não metálicos, iguais ou diferentes, formando moléculas

LIGAÇÃO IÓNICA --> ligação que ocorre entre átomos de elementos metálicos na presença de átomos de elementos não metálicos que se transformam, respectivamente, em iões positivos e negativos

LIGAÇÃO IÓNICA --> ligação entre átomos de elementos metálicos que consiste na força atrativa entre eletrões livres e iões positivos vizinhos

A ligação covalente

LIGAÇÃO COVALENTE --> ligação entre os átomos das moléculas que consiste na compartilha de eletrões

A ligação covalente pode ser:

º SIMPLES --> há compartilha de um par de eletrões

º DUPLA --> há compartilha de dois pares de eletrões

º TRIPLA --> há compartilha de três pares de eletrões

Podemos visualizar a formação de ligações covalentes de duas formas:

º através da Notação de Lewis --> o símbolo do elemento aparece rodeado dos eletrões de valência

º através da Fórmula de Estrutura --> o símbolo do elemento aparece rodeado dos eletrões de valência, cada traço representa um par de eletrões

Forma das moléculas

MOLÉCULAS DIATÓMICAS

Todas as moléculas diatómicas têm geometria linear.

ÂNGULO DE LIGAÇÃO --> ângulo formado pelos segmentos imaginários que unem o núcleo de um átomo a outros dois núcleos

MOLÉCULAS TRIATÓMICAS

 A geometria destas moléculas pode ser:

      GEOMETRIA LINEAR

GEOMETRIA ANGULAR

 

MOLÉCULAS TETRATÓMICAS

A geometria destas moléculas pode ser:

GEOMETRIA TRIANGULAR PLANA

GEOMETRIA PIRAMIDAL

MOLÉCULAS PENTATÓMICAS

A geometria destas moléculas é tetraédrica.

GEOMETRIA TETRAÉDRICA

A nuvem electrónica das moléculas

Se pudéssemos fotografar os eletrões de uma molécula muitas vezes seguidas, iríamos obter uma nuvem em torno dos núcleos dos átomos. observar-mos-íamos, também, que essa nuvem não é distribuída uniformemente:
- é mais densa nas zonas próximas dos núcleos e entre os núcleos dos átomos ligados, onde é mais provável encontrarmos os electrões;
-é menos densa nas zonas afastadas dos núcleos, onde é menos provável encontrarmos os electrões.

COMPRIMENTO DE LIGAÇÃO --> distância média entre os núcleos de 2 átomos ligados





                          MOLÉCULAS DIATÓMICAS

O tamanho das moléculas depende do tamanho dos átomos que as constituem. Quanto maiores são os átomos, maiores são as moléculas.

º Nas moléculas formadas por dois átomos diferentes, a densidade da nuvem electrónica é maior perto de um dos átomos. Então, junto desse átomo há algum excesso de carga negativa que fica a faltar junto do outro átomo.

Existem, então, dois pólos nestas moléculas:

--> o pólo negativo, onde há excesso de carga negativa
--> o pólo positivo, onde há falta de carga negativa

Estas moléculas são, assim, polares.

º Nas moléculas formadas por dois átomos iguais, a densidade da nuvem electrónica é igual junto de cada um dos átomo, por isso não há pólos.

Estas moléculas são, assim, apolares.

PROPRIEDADES DAS SUBSTÂNCIAS- RESUMO

METAIS ALCALINOS

• são muito reativos
• os átomos que têm 1 eletrão de valência originam facilmente iões de carga +1
• a reatividade aumenta ao longo do grupo

METAIS ALCALINO-TERROSOS

• são bastante reativos
• os átomos que têm 2 eletrões de valência, originam facilmente iões de carga +2
• a reatividade aumenta ao longo do grupo

HALOGÉNEOS

• são muito reativos
• os seus átomos, que têm eletrões de valência, transformam-se facilmente em iões de carga -1
• a reatividade diminui ao longo do grupo

GASES NOBRES

• são muito estáveis, pois os seus átomos têm o número máximo de eletrões da valência

NOTA: Se quiseres estudar mais a Tabela Periódica podes visitar este site interativo.

Propriedades das substâncias

METAIS

Propriedades físicas

• Todos são sólidos à temperatura ambiente menos o mercúrio, o gálio, o césio e o frâncio que são líquidos.
•  São bastante densos.
• São maleáveis.
• São bons condutores elétricos e térmicos. 

Propriedades Químicas

• Os metais são quase todos muito reativos. Quando expostos ao ar oxidam.

NÃO METAIS

Propriedades Fisícas

• existem em diferentes estados físicos, à temperatura ambiente;
• têm densidades muito diferentes;
• quando são sólidos, mostram-se quebradiços;
• são maus condutores térmicos

Propriedades Químicas

Há não metais pouco reativos mas outros, como o oxigénio e o cloro, são tão reativos como os metais.

Os metais e os não metais reagem facilmente com o oxigénio.
Os óxidos metálicos, solúveis em água, originam hidróxidos metálicos cujas soluções são básicas; diz-se por isso, que os óxidos metálicos são básicos.
Os óxidos não metálicos, solúveis em água, originam ácidos cujas soluções são ácidas; diz-se, por isso, que os óxidos não metálicos são ácidos.

Califórnio- estudo de um elemento químico

A minha professora propôs-nos que fizéssemos o estudo sobre um elemento químico, à nossa escolha. Eu escolhi o Califórnio porque tem um nome interessante e porque nunca tinha ouvido falar nele!

CALIFÓRNIO

O califórnio foi um elemento químico feito em homenagem ao estado americano da Califórnia, o símbolo químico deste elemento é Cf, o seu número atómico é 98 (ou seja, este elemento químico tem 98 protões e 98 eletrões)  a sua massa atómica relativa é de 251,1. Este elemento pertence aos grupos dos metais, é sintético (ou seja, criado em laboratório) encontra-se no grupo dos actinídios na Tabela Periódica.

À temperatura ambiente encontra-se no estado sólido. O metal é maleável.

Foi descoberto em 1950 por uma equipa de estudantes na Universidade da Califórnia.

O Califórnio é principalmente usado como uma fonte de neutrões para a análise do solo terrestre ou de outros planetas através de sondas espaciais. É o metal mais caro que pode ser comprado.

Organização da Tabela Periódica

Hoje, conhecem-se 118 elementos, uns naturais e outros artificiais. Estes elementos estão organizados em ordem crescente do seu numero atómico.

Os elementos organizam-se em:

• colunas verticais (grupos)
• linhas horizontais (períodos)

Há 18 grupos numerados de 1 a 18. Estes grupos são constituídos por elementos com propriedades químicas semelhantes, sendo que alguns grupos têm designações próprias:

• GRUPO 1: grupo dos metais alcalinos;
• GRUPO 2: grupo dos metais alcalino-terrosos;
• GRUPO 17: grupo dos halogénios;
• GRUPO 18: grupo dos gases nobres.

Na Tabela Periódica há 7 períodos:

• 1º- muito curto (apenas 2 elementos);
• 2º e 3º - curtos (oito elementos cada um);
• 4º e 5º- longos (dezoito elementos cada um);
• 6º e 7º- muito longos (32 elementos cada um).

Na parte de baixo da Tabela estão os elementos que constituem a família dos lantanídeos e dos actinídios. 

No lado esquerdo da Tabela encontram-se uns elementos chamados elementos metálicos e os localizados no lado direito chamam-se não metálicos.

Há ainda o grupo dos semimetálicos, cujos elementos têm propriedades semelhantes aos metálicos e aos não metálicos.

O hidrogénio é, normalmente, colocado na Tabela no 1º grupo; no entanto tem propriedades muito diferentes das dos restantes elementos desse grupo, sendo, por vezes, metálico e por outras não metálico.

Os átomos dos elementos que se repetem na Tabela Periódica têm características:

• os átomos dos elementos do mesmo período têm os electrões distribuídos pelo mesmo número de níveis de energia:

elementos do 1º período- 1 nível de energia

elementos do 2º período- 2 níveis de energia

elementos do 3º período- 3 níveis de energia

...

elementos do 7º período- 7 níveis de energia

O número do período em que um elemento se encontra é igual ao número de níveis de energia em que se distribuem os eletrões.

• os átomos dos elementos do mesmo grupo têm em comum o número de eletrões de valência:

elementos do grupo 1- 1 eletrão de valência

elementos do grupo 2- 2 eletrões de valência

elementos do grupo 13- 3 eletrões de valência

elementos do grupo 14- 4 eletrões de valência

...

elementos do grupo 18- 8 eletrões de valência (2 no caso do hélio)

O número do grupo em que um elemento se encontra relaciona-se com o número de eletrões de valência que possui.

• o tamanho dos átomos ao longo de cada período diminui e ao longo de cada grupo aumenta.

OS ÁTOMOS DE UM ELEMENTO

• NÚMERO ATÓMICO E NÚMERO DE MASSA

Num átomo, ao número de protões chama-se número atómico e representa-se pela letra Z.

nº atómico=Z= nº de protões

À soma dos protões e dos neutrões num átomo chama-se número de massa e representa-se pela letra A.

nº de massa= A= nº de (protões + neutrões)

• ISÓTOPOS DE UM ELEMENTO

OS ÁTOMOS DIFERENTES DO MESMO ELEMENTO CHAMAM-SE ISÓTOPOS.

OS ISÓTOPOS DE UM ELEMENTO TÊM:

-O MESMO NÚMERO ATÓMICO Z;

-DIFERENTE NÚMERO DE MASSA A; POIS O NÚMERO DE NEUTRÕES N É DIFERENTE.

ISÓTOPOS DO ELEMENTO QUÍMICO HIDROGÉNIO

ÁTOMOS, IÕES E AS SUAS NUVENS ELECTRÓNICAS

• NÍVEIS DE ENERGIA DOS ELETRÕES

OS ELETRÕES NÃO TÊM TODOS A MESMA ENERGIA: DISTRIBUEM-SE POR NÍVEIS DE ENERGIA. O NÚMERO MÁXIMO DE ELETRÕES POR NÍVEL DE ENERGIA É DADO PELA EXPRESSÃO 2n^2, 

SENDO n O NÍVEL DE ENERGIA. ASSIM:

• O PRIMEIRO NÍVEL PODE TER NO MÁXIMO DOIS ELETRÕES (2x1²)
• NO SEGUNDO NÍVEL O NÚMERO MÁXIMO DE ELETRÕES É OITO (2x2²)
• NO TERCEIRO NÍVEL PODE HAVER DEZOITO ELETRÕES NO MÁXIMO (2x3²)

NO ÚLTIMO NÍVEL DE ENERGIA, QUALQUER QUE ELE SEJA, O NÚMERO MÁXIMO DE ELETRÕES É OITO.

QUANDO SE FAZ A DISTRIBUIÇÃO DOS ELETRÕES DOS ÁTOMOS POR NÍVEIS DE ENERGIA FAZ-SE A DISTRIBUIÇÃO ELETRÓNICA DO ÁTOMO.

OS ELETRÕES DO ÚLTIMO NÍVEL DE ENERGIA SÃO MUITO IMPORTANTES. SÃO OS RESPONSÁVEIS PELAS PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS ELEMENTOS. CHAMAM-SE ELETRÕES DE VALÊNCIA. 

• OS ÁTOMOS E OS IÕES QUE ORIGINAM

OS ÁTOMOS TÊM PARTÍCULAS COM CARGA ELÉTRICA (PROTÕES E ELETRÕES). NO ENTANTO SÃO ELETRICAMENTE NEUTROS PORQUE A CARGA TOTAL DOS ELETRÕES É IGUAL À CARGA TOTAL DOS SEUS PROTÕES, MAS DE SINAL CONTRÁRIO.

A CARGA TOTAL DOS ELETRÕES DE UM ÁTOMO É SIMÉTRICA DA CARGA DO NÚCLEO.

CONCLUINDO, EM QUALQUER ÁTOMO O NÚMERO DE PROTÕES É IGUAL AO NÚMERO DE ELETRÕES.

O QUE ACONTECE AOS ÁTOMOS QUANDO PERDEM OU GANHAM ELETRÕES?

- QUANDO UM ÁTOMO PERDE ELETRÕES FICA COM MAIS PROTÕES DO QUE ELETRÕES. A CARGA NUCLEAR FICA SUPERIOR À CARGA TOTAL DOS ELETRÕES. TRANSFORMA-SE NUM IÃO POSITIVO (CATIÃO).

-QUANDO UM ÁTOMO GANHA ELETRÕES FICA COM MAIS ELETRÕES DO QUE PROTÕES. A SUA CARGA ELETRÓNICA É SUPERIOR À CARGA DO NÚCLEO. O ÁTOMO TRANSFORMA-SE NUM IÃO NEGATIVO (ANIÃO).

QUE ÁTOMOS TÊM TENDÊNCIA PARA FORMAR IÕES POSITIVOS? E PARA FORMAR IÕES NEGATIVOS?

COMO JÁ ESTUDAMOS, O NÚMERO MÁXIMO DE ELETRÕES DE VALÊNCIA NO 1º NÍVEL É DOIS, MAS NOS RESTANTES NÍVEIS É OITO. TODOS OS ÁTOMOS QUE TÊM O ÚLTIMO NÍVEL DE ENERGIA PREENCHIDO SÃO MUITO ESTÁVEIS. 

- OS ÁTOMOS COM POUCOS ELETRÕES DE VALÊNCIA TÊM TENDÊNCIA A PERDÊ-LOS ORIGINANDO IÕES POSITIVOS.

-OS ÁTOMOS COM MUITOS ELETRÕES DE VALÊNCIA TÊM TENDÊNCIA A CAPTAR ELETRÕES FORMANDO IÕES NEGATIVOS.

MASSA DOS ÁTOMOS

OS ÁTOMOS TÊM MASSA, MAS ESTA É MUITO PEQUENA E NÃO SERIA ADEQUADO EXPRIMI-LA EM GRAMAS. OS QUÍMICOS, PARA EXPRIMIREM A MASSA DOS ÁTOMOS, COMPARAM-NA COM A MASSA DO ÁTOMO MAIS LEVE DO HIDROGÉNIO (₁H).

A MASSA DOS ÁTOMOS MEDIDA EM RELAÇÃO AO PADRÃO MASSA DO ÁTOMO DE HIDROGÉNIO -1 CHAMA-SE MASSA ATÓMICA RELATIVA A_r 

TAMANHO DOS ÁTOMOS

OS ÁTOMOS SÃO MUITO PEQUENOS E NÃO TÊM UMA FORMA DEFINIDA, COMO TAL NÃO TÊM O MESMO TAMANHO.
COMO AS SUAS DIMENSÕES SÃO TÃO PEQUENAS, O TAMANHO DOS ÁTOMOS É MEDIDO ATRAVÉS DO PICÓMETRO (pm).

1 picómetro= 10^-12metros

MODELOS ATÓMICOS

• MODELO ATÓMICO DE DALTON

John Dalton foi um químico, meteorologista e físico inglês. Foi um dos primeiros cientistas a defender que a matéria é feita de pequenas partículas, os átomos. É também um dos pioneiros  na meteorologia, iniciando as suas observações com instrumentos confeccionados por ele mesmo.

Segundo Dalton:

MODELO DE DALTON

• átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes entre si;
• átomos de um mesmo elemento possuem propriedades iguais;
• o átomo é a menor porção da matéria, e são esferas maciças e indivisíveis;
• nas reações químicas, os átomos permanecem inalterados.

• MODELO ATÓMICO DE THOMSON

Joseph John Thomson foi um físico britânico que descobriu os eletrões.

Quando nos terminais de um tubo de descarga, com um gás rarefeito no seu interior, se estabelecia uma grande diferença de potencial, observava-se no seu interior uma florescência esverdeada que é independente da natureza do gás e do metal que formava os eléctrodos.


Thomson explicou que isto resultava de partículas com carga eléctrica negativa provenientes do cátodo que chocavam com o vidro. Estas partículas foram designadas por electrões.

• MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD

Ernest Rutherford foi um físico e químico neozelandês que ficou conhecido como o pai da física nuclear. 

Rutherford provou que:

-a maior parte do átomo seria espaço vazio;
-no interior do átomo, haveria uma zona central muito pequena, com carga positiva, onde estaria concentrada toda a sua massa.


Rutherford imaginou, também, que os átomos eram constituídos por:

-um núcleo muito pequeno , com carga positiva onde se concentra toda a massa do átomo;
-eletrões com carga negativa movendo-se em volta do núcleo, tal como os planetas se movem em volta do Sol.

• MODELO ATÓMICO DE BOHR

Niels Bohr foi um físico dinamarquês cujos trabalhos contribuíram decisivamente para a compreensão da estrutura atómica e da física quântica.

Bohr completou o modelo de Rutherford com as seguintes ideias:

MODELO DE BOHR

- os eletrões movem-se à volta do núcleo em órbitas circulares;

- a cada órbita corresponde um determinado valor de energia;

-os eletrões com mais energia movem-se em órbitas mais afastadas do núcleo e os que têm menos energia movem-se em órbitas mais próximas do núcleo.

• MODELO DA NUVEM ELECTRÓNICA

Actualmente este é o modelo utilizado.

MODELO DA NUVEM ELECTRÓNICA

Os electrões dos átomos movem-se de modo desconhecido, com velocidades elevadas, formando uma nuvem que não é uniforme: a nuvem electrónica.

Esta nuvem é mais densa próxima do núcleo e menos densa longe do núcleo.

ESTRUTURA ATÓMICA

No estudo do mundo que nos rodeia somos confrontados com escalas muito diferentes:

• desde as enormes estruturas do Universo (Universo macroscópio)

•  até às partículas do interior dos átomos (Universo microscópio).

ÁTOMOS (REVISÃO)

Os átomos são constituídos por:

• protões-partículas com carga eléctrica positiva
• neutrões-partículas sem carga eléctrica, formam o núcleo, zona central e muito mais pequena do que o átomo
• electrões- partículas com carga eléctrica negativa

Todos os átomos têm tantos protões como electrões, ou seja, os átomos são neutros.

Os átomos podem perder ou ganhar electrões, transformando-se em iões com carga positiva ou carga negativa.

• Quando um átomo perde electrões classifica-se como ião positivo (catião).
• Quando ganha electrões classifica-se como ião negativo (anião).

9º ANO

Bem, e aqui nos encontramos novamente...
Começa um novo ano, nova matéria, testes, testes intermédios... mas esperemos que corra tudo bem :)

                                                             Margarida

DESPEDIDA

E com esta última publicação, me despeço deste blogue de Físico- Química para o 8º ano.

Espero que as minha publicações vos tenham ajudado a compreender melhor a matéria que estudam nas aulas e a fazer a Físico Química um pouco mais fácil!

Se tiveram alguma dúvida ou se repararam nalgum erro nas minhas publicações, digam, que eu vos ajudo ou corrijo o erro!

 Obrigada, e até para o ano!

Margarida

O QUE É O ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO?

• A LUZ COMO ONDA ELECTROMAGNÉTICA

A luz é uma onda electromagnética e, como tal, propaga-se no vazio.

Para uma onda electromagnética periódica podem definir-se: período, frequência, comprimento de onda e amplitude.

• ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

Além da luz visível, fazem parte do espectro electromagnético muitas outras radiações (ondas de rádio, microondas, infravermelhos, ultravioletas, raios X, raios y). 

POR QUE RAZÃO OS OBJECTOS TÊM COR?

• A COR E A LUZ

Um corpo absorve, reflecte ou transmite determinadas radiações, de entre aquelas que recebe. Assim, a cor que um corpo apresenta depende do tipo de radiação que sobre ele incide e da sua natureza.

• CORES PRIMÁRIAS DA LUZ

Pode obter-se luz de qualquer cor a partir da sobreposição das três cores primárias da luz-vermelho, verde e azul.

A sobreposição de duas cores primárias da luz origina uma cor secundária:

-vermelho+verde=amarelo

-vermelho+azul=magenta

-verde+azul=ciano

Uma cor secundária e a primária que não lhe deu origem são cores complementares.

• COR DOS OBJECTOS OPACOS

Os objectos pretos são aqueles que absorvem todas as radiações do espectro visível.

Os objectos brancos reflectem todas as radiações do espectro visível.

• COR DOS OBJECTOS TRANSPARENTES

Os objectos transparentes apresentam a cor da radiação que transmitem (deixam passar).