Lembrete: Antes de começar a copiar cada unidade, coloque o cabeçalho da escola e a data! CIÊNCIAS - UNIDADE 3 ÁTOMOS E LIGAÇÕES QUÍMICAS - PDF
Download "Lembrete: Antes de começar a copiar cada unidade, coloque o cabeçalho da escola e a data! CIÊNCIAS - UNIDADE 3 ÁTOMOS E LIGAÇÕES QUÍMICAS"
Victoria Amaro Clementino
1 Lembrete: Antes de começar a copiar cada unidade, coloque o cabeçalho da escola e a data! Use canetas coloridas ou escreva palavras destacadas, para facilitar na hora de estudar. E capriche! Não se esqueça de que organização e qualidade também fazem parte da nota! CIÊNCIAS - UNIDADE 3 ÁTOMOS E LIGAÇÕES QUÍMICAS O ÁTOMO Átomo: em grego indivisível Apesar de o átomo ter sido considerado durante muito tempo como a menor parte da matéria divisível, pesquisadores hoje, conhecem uma variedade de partículas e subpartículas atômicas. ESTRUTURA DO ÁTOMO Núcleo: O núcleo atômico é positivamente carregado, pois contêm partículas de carga positiva, denominada prótons. Em 1932, o físico James Chadwick descobriu mais um tipo de partícula no núcleo: nêutrons. Esta partícula demorou a ser reconhecida por ter carga é nula. Sendo assim, o núcleo é composto por prótons (carga positiva +) e nêutrons (carga nula). É nele que se concentra a maior parte da massa do átomo. Número atômico (Z): número de prótons presentes no núcleo. Utilizamos o número atômico para diferenciar um átomo de outro. Número de massa (A): soma do número de prótons e nêutrons no núcleo atômico. A = prótons + nêutrons Eletrosfera: É formada por 7 camadas, onde os elétrons (carregados negativamente) estão distribuídos. Dependendo do tipo de átomo, a quantidade de camadas pode variar. Camada da eletrosfera K L M N O P Q Número máximo de elétrons * Regras importantes: - A camada mais externa de um átomo é chamada de Camada de Valência e é de grande importância para as ligações químicas. - A última camada, com exceção da camada K, comporta sempre, no máximo, 8 elétrons. - A penúltima camada da eletrosfera deve conter 8 ou 18 elétrons sempre.
2 - A quantidade de elétrons não pode ultrapassar a quantidade máxima de cada camada. ELEMENTOS QUÍMICOS O que define um elemento químico é o número de prótons no seu núcleo. Sendo assim, todos os átomos que têm o mesmo número de prótons no núcleo (número atômico) são de um mesmo elemento químico. Alguns elementos químicos são representados pela primeira letra do seu nome, sempre maiúscula: C para Carbono, O para Oxigênio, H para Hidrogênio, etc. Para os casos em que a letra se repete, usamos a primeira letra maiúscula e a segunda minúscula: Co para Cobalto, Ni para Níquel e Cr para Cromo, por exemplo. Alguns podem ser também representados pelo seu nome em latim: Au para ouro, K para potássio e Na para sódio. OS ÍONS Em um átomo eletricamente neutro, o número de prótons é igual ao número de elétrons. No entanto, a eletrosfera pode perder ou receber elétrons, dando origem a átomos eletricamente carregados, chamados íons. - Cátion: Quando há perda de elétrons e o átomo fica com excesso de cargas positivas. - Ânion: Quando ganha de elétrons e o átomo fica com excesso de cargas negativas. OBS: O elétron tem carga negativa, portanto, quanto mais elétrons um átomo recebe, mais negativo ele ficará. ISÓTOPOS São átomos de um mesmo elemento químico, ou seja, possuem o mesmo número atômico (Z), mas que possuem número de massa (A) diferente. Por exemplo, o elemento químico Hidrogênio possui 3 tipos de átomos diferentes, porém ambos possuem o mesmo número atômico (número de prótons). ÁTOMOS E LIGAÇÕES QUÍMICAS Em meados do séc. VVII, eram conhecidos 14 elementos químicos. Atualmente, são mais de uma centena entre os encontrados na natureza e produzidos em laboratório. - Lothar Meyes ( ), químico alemão, e Dmitri Mendeleev ( ), químico russo, organizaram os elementos químicos por ordem de massa atômica, em linhas e colunas, de acordo com suas propriedades.
3 - A primeira Tabela Periódica foi publicada por Mendeleev em O elétron só foi identificado em 1897, pelo físico britânico Joseph John Thomson ( ). - A Tabela Periódica está organizada em 7 linhas horizontais, chamadas de períodos, e 18 colunas verticais, chamadas famílias ou grupos. - Período: dentro de um mesmo período, os elementos possuem o mesmo número de camadas eletrônicas. Assim, todos os elementos do 4º Período, possuem 4 camadas eletrônicas (K, L, M e N). - Famílias ou grupos: Agrupam elementos com propriedades semelhantes entre elas. GRUPOS DE ELEMENTOS As substâncias que usamos diariamente são compostas por diversos elementos químicos. O alumínio que compõe a panela, o ouro presente no anel, o sódio do sal de cozinha, etc. Esses elementos são agrupados na Tabela Periódica em 4 grupos: Metais, Ametais, Semimetais e Gases Nobres. Metais: - São indicados pela cor bege; - Formam o maior conjunto da Tabela Periódica; - De maneira geral, são resistentes, com brilho característico, conduz bem corrente elétrica e calor; - São facilmente transformados em lâminas e fios; - Ex: ferro, prata, platina, alumínio, ouro, etc; - O estado físico dos metais em temperatura ambiente (25 C) é sólido, com exceção do Mercúrio (Hg) que é líquido e denso e do Gálio (Ga) que tem ponto de fusão baixo (29,76 C). Ametais e Semimetais: - São representados pela cor verde (Ametais) e azul (Semimetais); - Em temperatura ambiente, podem ocorrer no estado sólido (enxofre e iodo), líquido (bromo) ou gasoso (nitrogênio, flúor e cloro); - Os ametais reagem com os metais formando diversos compostos, como o cloreto de sódio (sal de cozinha) e o óxido de cálcio (cal virgem);
4 Gases Nobres: - Os semimetais, atualmente, tendem a ser redistribuídos entre os metais e os ametais. - Representados pela cor roxa; - Raramente reagem com outros; - Formam substâncias simples que são gasosas em temperatura ambiente; - Com exceção do Hélio (He), que apresenta 2 elétrons na camada de valência, todos os demais gases possuem 8 elétrons na camada de valência; - São considerados estáveis. LIGAÇÕES QUÍMICAS A grande variedade de produtos químicos só é possível porque os átomos interagem entre si de diversas formas. Segundo o químico americano Gilbert Newton Lewis ( ), os átomos adquirem estabilidade quando sua camada de valência (última camada ocupada por elétrons) torna-se semelhante à dos gases nobres, ou seja, com 8 elétrons na CV. Essa regra é chamada de Regra do Octeto. - Os demais elementos químicos fazem ligações em busca da estabilidade. - Os elementos com 1, 2 ou 3 elétrons na CV tendem a perder esses elétrons para se estabilizar. - Os elementos com 5, 6 ou 7 elétrons na CV tendem a ganhar elétrons para se estabilizar. LIGAÇÃO IÔNICA - Há troca de elétrons, sendo que um átomo doa e o outro recebe elétrons. Essa transferência é definitiva; - Há formação de cátions e ânions, consequência da troca de elétrons; - É uma ligação forte por causa da força de atração de cargas opostas; - Os compostos iônicos são sólidos em temperatura ambiente; - Em geral, possuem pontos de fusão altos; - Costumam acontecer entre metais (doam elétrons) e ametais (recebem elétrons), ou entre metais e o hidrogênio. - Ex: NaCl
5 LIGAÇÃO COVALENTE OU MOLECULAR - Dois ou mais átomos compartilham elétrons da camada de valência, tornando-se estáveis; - São ligações mais fracas do que as ligações iônicas; - Possuem pontos de fusão mais baixos. - Ex: Gás hidrogênio, gás oxigênio e molécula de água. LIGAÇÃO METÁLICA - Não obedecem à regra do Octeto, pois não há troca nem compartilhamento de elétrons; - Os átomos dos metais possuem 1, 2 ou 3 elétrons na CV, com tendência a perdê-los; - Os elétrons mais externos se afastam do núcleo, porém não chegam a sair da eletrosfera; - Os elétrons livres têm grande liberdade de movimento e formam uma nuvem ou mar de elétrons; - Possuem grande condutividade elétrica; - Ligação feita apenas entre metais.