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