Unidade I Átomos, Moléculas e íons
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1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA DQMC QUÍMICA GERAL I - QGE1001 Unidade I Átomos, Moléculas e íons Profª Drª Karine P. Naidek 1 2 Estrutura Atômica Por volta de 1900, na Inglaterra... Estrutura Atômica Os átomos são feitos de partículas subatômicas... Vários experimentos foram feitos pelos cientistas: Prótons: + Nêutrons:? Elétrons: - Joseph John Thomson Ernest Rutherford Estabeleceu um modelo de átomo que ainda é a base da teoria atômica moderna. 3 4 átomo Número atômico (Z) Massa atômica Relativa e a unidade de massa atômica... Dalton simplificou propondo uma escala relativa, escolhendo a massa 1 para o H, para basear sua escala. Massa atômica Relativa e a unidade de massa atômica Tudo começou com Lavoisier e seu trabalho quantitativo... A escala de massa atômica mudou desde
2 Massas de partículas atômicas fundamentais são frequentemente expressas em unidades de massa atômica (u). Uma unidade de massa atômica, 1 u, é um duodécimo da massa de um átomo de carbono com seis prótons e seis nêutrons. Assim, tal átomo de carbono tem uma massa de exatamente 12 u. A unidade de massa atômica pode ser relacionada a outras unidades de massa usando a unidade de massa atômica do fator de conversão 1 (u) = 1, g. Número de massa (A) A = número de massa = número de prótons + número de nêutrons Sódio (Na) de massa 23 (A = 11p + 12n) O urânio (U) ficaria com 92 p n = Exemplo Qual é a composição de um átomo de fósforo com 16 nêutrons? Qual é seu número de massa? Qual é o símbolo desse átomo? Se o átomo tem uma massa real de 30,9738 u, qual é a sua massa em gramas? Finalmente, qual é a massa desse átomo de fósforo em relação à massa de um átomo de carbono com um número de massa de 12? Um átomo de fósforo tem 15 prótons e, por ser eletricamente neutro, também possui 15 elétrons. Um átomo de fósforo com 16 nêutrons tem um número de massa de 31. Número de massa = número de prótons + número de nêutrons = = 31 O símbolo completo do átomo é Massa de um átomo de 31 P = (30,9738 u) (1, g / u) = 5, g Massa de 31 P relativa à massa de um átomo de 12 C: 30,9738 / 12,0000 = 2, Isótopos O que é isótopo Abundância Isotópicas...? Peso atômico Determinando a massa atômica exata e a abundância isotópica B = 19,91% massa = 10,0129 u 11 B = 80,09% massa = 11,0093 u 1 H = 99,985% - hidrogênio 2 H = 0,015% - Deutério 3 H = 0,000% - Trítio isótopo radioativo 10 B = 19,91% 11 B = 80,09%
3 Peso atômico Peso atômico Exercício...? Br = 50,69% massa = 78, u? Br = 49,31% massa = 80, u Determinando a massa atômica exata e a abundância isotópica... IMPORTANTE: Peso atômico deve ser substituído por massa atômica relativa, símbolo A r. Esta é definida como a razão entre a massa média de cada átomo de um elemento por 1/12 da massa de um átomo de 12 C. OBS: A massa atômica relativa não tem unidade porque se trata de uma razão Tabela periódica Tabela periódica Características da tabela periódica... O ano de 1869 é considerado o ano da descoberta do Sistema Periódico, pelo cientista russo Dmitri Mendeleev. O ano de 2019 como o Ano Internacional da Tabela Periódica dos Elementos Químicos (International Year of the Periodic Table of Chemical Elements IYPT 2019). Características da tabela periódica... Estados Unidos enumera de 1 a 8 com cada número seguido pela letra A ou B. Grupos A = são elementos do grupo principal. Grupos B = são os elementos de transição. OBS: Em outras partes do mundo, os grupos são numerados de 1 a Tabela periódica Características da tabela periódica... As fileiras horizontais são chamadas de períodos e são numeradas começando com 1 para o período que contém somente o H e He. Exemplo = O sódio, Na, está no grupo 1ª e é o primeiro elemento no terceiro período
4 19 20 Todos os metais alcalinos (1A) são sólidos à t.a. e reativos. Reagem com água para produzir hidrogênio e solução alcalina. Nunca são encontrados na natureza na forma simples. Todos os metais alcalinoterrosos (2A) são sólidos à T.A. e reativos. Reagem com água para produzir soluções alcalinas com exceção do Be. Os óxidos (CaO) forma também soluções alcalinas. Nunca são encontrados na natureza na forma simples O Mg e o Ca são 7 e 5 mais abundantes na crosta terrestre. CaCO 3 Metais alcalinoterrosos (2A). Grupo (3A) Alumínio, Gálio, índio e tálio são metais, enquanto Boro é um metaloide. P.F. 29,8 C Al mais abundante da crosta terrestre. B ocorre no bórax mineral produto de limpeza, antisséptico, etc
5 Grupo (4A) existe 1 não metal C, 2 metaloides Si e Ge, e 2 metais Sn e Pb. Devido esta mudança de comportamento não metálico para metálico existe mais variação nas propriedades dos elementos desse grupo que na maioria dos outros. IMPORTANTE: A química dos não metais um determinado elemento pode existir sob formas distintas, chamadas alótropos, Cada um com suas propriedades individuais. Semelhanças fórmulas análogas CO 2, SiO 2, GeO 2 e PbO Grupo (5A) ocorre naturalmente na forma de moléculas diatômicas N 2. Grupo (6A) oxigênio constitui 20% da atmosfera terrestre. N produção de fertilizantes. P essencial à vida. DNA, dentes e ossos. As? Sb? Bi? S produção H 2 SO 4. essencial à vida Se essencial à vida. Te? Po? Grupo (7A) todos são diatômicas. São os mais reativos de todos os elementos. Halogênios, Hals = sal, genes = que formam. F gases Cl gases Br líquidos I sólidos As radioativo Grupo (8A) São os menos reativos de todos os elementos. Chamados de Gases nobres. Todos são gases. He 170 bilhões de L/ ano Ne Ar Kr Xe Rn radioativo
6 Grupo 1B - 8B São metais. Todos têm utilização comercial. Fe, Ti, Cr e Cu usados em materiais estruturais. Ti e Cr usados em pintura. Pt e Rd usados em conversores catalíticos em sistemas de exaustão de automóveis. Cu, Ni e Zn usados em moedas. Mn, Ni, Cd e Hg usados em baterias. Lantanídeos e actinídeos Chamados de terras raras. Neodímio usado em ímãs, telas de LCD, baterias de carros híbridos e no polimento de vidros. É extraído na China e existe grande preocupação com a escassez. Etc
2) Um átomo T apresenta menos 2 prótons que um átomo Q. Com base nessa informação, assinale a opção falsa.
1) Um átomo, cujo número atômico é 18, está classificado na Tabela Periódica como: a) metal alcalino b) metal alcalinoterroso c) metal terroso d) ametal e) gás nobre 2) Um átomo T apresenta menos 2 prótons
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