Modelos Atomicos Tabela Periódica Ligações Químicas Geometria Molecular

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2 Modelos Atomicos Tabela Periódica Ligações Químicas Geometria Molecular

3 Modelo Atômico de Dalton Características do átomo: Seria maciço e indivisível Seria extremamente pequeno e teria uma forma esférica Todos os átomos de um elemento químico teriam exatamente a mesma massa modelo da bola de bilhar

4 Modelo Atômico de Thomson (A DESCOBERTA DO ELÉTRON A 1ª PARTÍCULA SUBATÔMICA) TUBO DE RAIOS CATÓDICOS PUDIM DE PASSAS - Estudos da condução de corrente elétrica em gases, a baixas pressões e elevadas voltagens.

5 Modelo Atômico de Rutherford (1911) Experiência de Rutherford No átomo há grandes espaços vazios No centro do átomo existe um núcleo muito pequeno e denso O núcleo do átomo tem carga positiva Fica conhecido como Modelo Planetário

6 Modelo atômico de Bohr (1913) explica a órbita dos elétrons - Max Planck (1900): A energia não é emitida de forma contínua, mas em blocos, denominados quantum de energia. - Espectro descontínuo

7 Postulados de Bohr - Os elétrons nos átomos descrevem sempre órbitas circulares ao redor do núcleo, chamadas de camadas ou níveis de energia. - Cada um desses níveis possui um valor determinado de energia (estados estacionários).

8 Postulados de Bohr - Os elétrons podem saltar de um nível para outro mais externo, desde que absorvam uma quantidade definida de energia (quantum de energia). - Ao voltar ao nível mais interno, o elétron emite um quantum de energia, na forma de luz de cor bem definida ou outra radiação eletromagnética.

9 Níveis de Energia K L M N O P Q 2 elétrons 8 elétrons 18 elétrons 32 elétrons 32 elétrons 18 elétrons 2 elétrons

10 Sommerfeld (1916) Sommerfeld admitiu que os níveis de energia (camadas) seriam formados por subníveis de energia (subcamadas).

11 Diagrama de Linus Pauling ÁTOMOS NEUTROS

12 Distribuição Eletrônica ÍONS Os elétrons serão retirados ou recebidos sempre da última camada eletrônica (mais externa), chamada camada de valência, e não do subnível mais energético.

13 (ETFSP) No fim do século XIX começaram a aparecer evidências de que o átomo não era a menor partícula constituinte da matéria. Em 1897 tornou-se pública a demonstração da existência de partículas negativas, por um inglês de nome: a) Dalton; b) Rutherford; c) Bohr; d) Thomson; e) Proust.

14 As afirmativas a seguir descrevem estudos sobre modelos atômicos, realizados por Niels Bohr, John Dalton e Ernest Rutherford. I. Partículas alfa foram desviadas de seu trajeto, devido à repulsão que o núcleo denso e a carga positiva do metal exerceram. II. Átomos (esferas indivisíveis e permanentes) de um elemento são idênticos em todas as suas propriedades. Átomos de elementos diferentes têm propriedades diferentes. III. Os elétrons movem-se em órbitas, em torno do núcleo, sem perder ou ganhar energia. Assinale a alternativa que indica a sequência correta do relacionamento desses estudos com seus autores. a) Rutherford, Dalton, Bohr b) Rutherford, Bohr, Dalton c) Dalton, Rutherford, Bohr d) Dalton, Bohr, Rutherford

15 A luz emitida por lâmpadas de sódio, ou de mercúrio, da iluminação pública, provém de átomos que foram excitados. Esse fato pode ser explicado considerando o modelo atômico de a) Demócrito. b) Bohr. c) Dalton. d) Thompson. e) Mendeleev

16 (FM Petrópolis RJ/2013) O chumbo é um metal pesado que pode contaminar o ar, o solo, os rios e alimentos. A absorção de quantidades pequenas de chumbo por longos períodos pode levar a uma toxicidade crônica, que se manifesta de várias formas, especialmente afetando o sistema nervoso, sendo as crianças as principais vítimas. Sendo o número atômico (Z) do chumbo igual a 82, o íon plumboso (Pb +2 ) possui os elétrons mais energéticos no subnível a) 6p 2 b) 6s 2 c) 6p 4 d) 5d 10 e) 4f 14

17 (UFMG-MG) De um modo geral, os sucessivos modelos atômicos têm algumas características comuns entre si. Com base na comparação do modelo atual com outros, a afirmativa correta é: a) no modelo de Dalton e no atual, cada átomo é indivisível. b) no modelo de Rutherford e no atual, cada átomo tem um núcleo. c) no modelo de Rutherford e no atual, os elétrons têm energia quantizada. d) no modelo de Bohr e no atual, os elétrons giram em órbitas circulares ou elípticas. e) no modelo de Dalton e no atual, as propriedades atômicas dependem do número de prótons.

18 Revisão 2013 (R1) Mód.2 Tabela Periódica Prof. Marcelo

19 Tabela Periódica Mendeleev publicou trabalhos nos quais os elementos eram dispostos em ordem crescente de massa atômica. LEI PERIÓDICA ATUAL (Moseley) Se os elementos são ordenados em ordem crescente de número atômico, observa-se uma repetição periódica de suas propriedades.

20 Tabela Periódica A tabela periódica atual é formada por: a) Sete linhas horizontais, chamadas de períodos. Obs: No 6º período, incluir a série dos lantanídeos e no 7º período a série dos actinídeos. b) As 18 colunas verticais: são denominadas grupos ou famílias. Elementos que pertencem a uma mesma família: apresentam propriedades semelhantes.

21 Tabela Periódica Família (ou grupo) 1º período (ou série) 2º período (ou série) 3º período (ou série) 4º período (ou série) 5º período (ou série) 6º período (ou série) 7º período (ou série) Série dos Lantanídeos Série dos Actinídeos

22 DOIS NOVOS ELEMENTOS NA TABELA PERIÓDICA Em 2010 a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) aprovou o elemento batizado de Copernicium (Cn), que havia sido descoberto em Em 2011 a tabela periódica ganhou dois novos elementos químicos. No dia 08/06/2011 a IUPAC oficializou a adição dos elementos de número atômico 114 e 116.

23 Tabela Periódica Famílias A São denominados elementos representativos, e seus elétrons mais energéticos estão situados em subníveis s ou p. Nas famílias A, o número da família indica a quantidade de elétrons na camada de valência. Família IV A Si (Z = 14): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2

24 FAMÍLIA NOME CONFIGURAÇÃO DA ÚLTIMA CAMADA COMPONENTES 1A ou 1 2A ou 2 METAIS ALCALINOS METAIS ALCALINOS- TERROSOS ns ns² Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 3A ou 13 FAMÍLIA DO BORO ns² np 1 B, Al, Ga, In, Tl 4A ou 14 5A ou 15 FAMÍLIA DO CARBONO FAMÍLIA DO NITROGÊNIO ns² np² ns² np³ C, Si, Ge, Sn, Pb N, P, As, Sb, Bi 6A ou 16 CALCOGÊNIOS ns² np 4 O, S, Se, Te, Po 7A ou 17 HALOGÊNIOS ns² np 5 F, Cl, Br, I, At 8A ou 18 GASES NOBRES ns² np 6 He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

25 Tabela Periódica Elementos de transição ou Transição Externa. Ocupam o bloco central da tabela periódica, de IIIB até IIB (10 colunas), e apresentam seu elétron mais energético em subníveis d. IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB d 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d 7 d 8 d 9 d 10 Fe (Z = 26): 1s² 2s² 2p 6 3s² 3p 6 4s² 3d 6 Família: VIIIB

26 Tabela Periódica Elementos de Transição Interna Séries dos lantanídeos e dos actinídeos. Essas séries apresentam 14 colunas. O elétron mais energético está contido em subnível f (f 1 a f 14 ).

27 Propriedades Periódicas Raio Atômico A metade da distância entre os núcleos de dois átomos vizinhos.

28 Propriedades Periódicas Raio Atômico

29 Propriedades Periódicas Energia (ou Potencial) de Ionização É a energia necessária para retirar um elétron de um átomo (ou íon) isolado no estado gasoso. X (g) + energia X + (g) + e

30 Propriedades Periódicas Afinidade Eletrônica ou Eletroafinidade É a quantidade de energia liberada quando um átomo neutro, isolado no estado gasoso, recebe um elétron. X (g) + e - X - (g) + energia

31 Propriedades Periódicas Eletronegatividade É a capacidade que um átomo possui de atrair para si o par de elétrons, compartilhado com outro átomo.

32 (FUVEST) Considere as substâncias: I. argônio II. diamante III. cloreto de sódio IV. água Dentre elas, apresentam ligações covalentes apenas: a) I e II b) I e III c) II e III d) II e IV e) III e IV

33 (FUVEST) Na tabela periódica, os elementos químicos estão ordenados: a) Segundo seus volumes atômicos crescentes e pontos de fusão decrescentes; b) Rigorosamente segundo suas massas atômicas crescentes e, salvo algumas exceções, também segundo seus raios atômicos crescentes; c) De maneira tal que os ocupantes de uma mesma família têm o mesmo número de níveis de energia; d) De tal modo que todos os elementos de transição se localizam no mesmo período; e) De maneira tal que o volume atômico, ponto de fusão e energia de ionização variam periodicamente.

34 (U.F. VIÇOSA) A afirmativa falsa, referente à eletronegatividade, é: a) A diferença entre as eletronegatividades de dois elementos determina a predominância do caráter iônico ou de covalência das ligações entre seus átomos. b) A eletronegatividade dos elementos de um mesmo grupo de classificação periódica varia diretamente em seus raios atômicos. c) A eletronegatividade dos elementos de um mesmo período da classificação periódica varia diretamente com carga nuclear. d) O flúor é o elemento mais eletronegativo dos halogênios. e) Os elementos de menor eletronegatividade são os metais alcalinos.

35 1) Reponda a) O que são elétrons de valência? b) Quantos elétrons de valência um átomo de nitrogênio possui? c) Um átomo possui a configuração eletrônica 1s²2s²3s²3p². Quantos elétrons de valência o átomo tem? 2) Determine a fórmula química do composto iônico formado entre os seguintes pares de elementos: a) Al (Alumínio) e F (Flúor) b) K (Potássio) e S (Enxofre) c) Mg (Magnésio) e N (Nitrogênio)

36 3) A ligação que se forma quando dois átomos compartilham um par de elétrons chama-se: a) Covalente b) Metálica c) Iônica d) Dativa e) Ponte de Hodrogênio

37 Ligações Iônicas Ligações iônicas ocorrem entre metal e ametal ou metal e hidrogênio. A ligação ocorre através da formação de íons, onde um elemento muito eletropositivo transfere elétrons para um muito eletronegativo. A estabilização do composto ocorre pela formação de um reticulo cristalino (através de atração eletrostática (carga negativa/carga positiva). Propriedades dos Compostos Ionicos São sólidos nas condições ambiente; Apresentam altos pontos de fusão e ebulição; São condutores de eletricidade quando no estado liquido (fundidos) ou quando dissolvidos em água; A maioria dos compostos é solúvel em água.

38 Ligações covalentes A ligação ocorre através do compartilhamento de um par de elétrons entre elementos, não metálicos, com eletronegatividades próximas. Ligações covalentes coordenadas (dativas) ocorre compartilhamento de elétrons um átomo, já estável (octeto completo), compartilha um par de elétrons com outro átomo eletrodeficiente. Propriedades dos compostos covalentes: São sólidos, líquidos ou gasosos nas CNTP; Apresentam baixos pontos de fusão e ebulição (comparados aos iônicos); São maus condutores de eletricidade, alguns podem conduzir quando em meio aquoso (ionização). A maioria dos compostos é solúvel em solventes orgânicos.

39 Polaridade da Ligação Covalente Ligações covalentes polares. (momento dipolo µ 0) Ligações covalentes apolares (momento dipolo nulo µ=0)

40 Ligação Metálica Os elétrons ficam livres em torno de cátions e átomos neutros no retículo ( mar de elétrons ). Propriedades dos compostos metálicos São sólidos nas condições ambientes (Exceção Hg); Possuem Brilho (Efeito fotoelétrico); Possuem altos P.F. e P.E. Conduzem corrente elétrica no estado sólido ou fundidos (elétrons livres); São Dúcteis (fazer fios) e Maleáveis (fazer lâminas).

41 Principais Ligas Metálicas Ouro 18 quilates: (Au e Cu); Aço: (Fe e C); Bronze: (Cu e Sn); Latão: (Cu e Zn) Amálgama de Prata: (Hg e Ag) Liga leve: (Mg e Al) Solda: (Pb e Sn)

42 A pólvora, uma invenção revolucionária, descoberta em 1044, teve grande impacto nas civilizações. Uma reação que pode representar a explosão da pólvora provocada por ignição é. 2NaNO 3(s) + S (s) + 3C (s) Na 2 S (s) + N 2(g) + 3CO 2(g) É correto afirmar: a) o nitrato de sódio é um composto estabilizado por ligações metálicas. b) o sulfeto de sódio (Na 2 S) apresenta ligações covalentes ente os átomos de sódio e enxofre. c) o monóxido de carbono (CO) é uma molécula que apresenta ligações covalentes polares ente seus átomos. d) o gás nitrogênio (N 2 ) é um composto iônico. e) o Na 2 S é uma molécula covalente polar.

43 (ENEM 2009 adaptado) Sabões são sais de ácidos carboxílicos de cadeia longa utilizados com a finalidade de facilitar, durante os processos de lavagem, a remoção de substâncias de baixa solubilidade em água, por exemplo, óleos e gorduras. A figura a seguir representa a estrutura de uma molécula de sabão. Em solução, os ânions do sabão podem hidrolisar a água e, desse modo, formar o ácido carboxílico correspondente. Por exemplo, para o estearato de sódio, é estabelecido o seguinte equilíbrio: CH 3 (CH 2 ) 16 COO + H 2 O CH 3 (CH 2 ) 16 COOH + HO Em relação aos compostos e moléculas citados é correto afirmar: a) o sabão apresenta ligação covalente entre o átomo de oxigênio e o átomo de sódio. b) o ácido carboxílico mostrado apresenta ligações covalentes polares entre o átomo de carbono e o átomo de oxigênio. c) todos os compostos mostrados só apresentam ligações covalentes. d) o sabão apresenta ligações metálicas em sua estrutura. e) a molécula de água apresenta ligações covalentes dativas em sua estrutura.

44 Revisão 2013 (R1) Mód.3 Geometria Molecular Prof. Marcelo

45 Geometria Molecular

48 FORÇAS INTERMOLECULARES São forças de atração que ocorrem entre as moléculas, mantendo-as unidas. São essas forças as responsáveis pelos três estados físicos. Sem elas, só existiriam gases.

49 FORÇAS DE LONDON No estado sólido ou líquido, devido à sua maior proximidade, ocorrerá uma deformação momentânea nas nuvens eletrônicas das moléculas, originando polos e +.

50 FORÇAS DIPOLO-DIPOLO O polo positivo de uma molécula atrai o polo negativo de outra molécula, e assim sucessivamente. As forças dipolo-dipolo são mais intensas que as forças de London.

51 Ligações de Hidrogênio

52 Água

53 Água - As moléculas localizadas no interior de um líquido sofrem atrações intermoleculares em todas as direções.

54 (UFF-RJ) Para que um átomo neutro de cálcio se transforme em Ca 2+, ele deve: a) receber dois elétrons. b) receber dois prótons. c) perder dois elétrons. d) perder dois prótons. e) perder um próton.

55 (Covest-2004) Um composto iônico é geralmente formado a partir de elementos que possuem: a) energias de ionização muito distintas entre si. b) elevadas energias de ionização. c) raios atômicos semelhantes. d) elevadas afinidades eletrônicas. e) massas atômicas elevadas.

56 A camada mais externa de um elemento X possui 3 elétrons, enquanto a camada mais externa de outro elemento Y tem 7 elétrons. Uma provável fórmula de um composto, formado por esses elementos é: a) XY 3 b) X 5 Y c) X 3 Y d) X 7 Y 3 e) XY

57 (Mackenzie-SP) Para reciclar o alumínio, a partir de latinhas de refrigerantes descartadas, usam-se apenas 5% da energia necessária para produzi-las a partir do óxido de alumínio presente na bauxita. A fórmula do óxido de alumínio é: Dados: O (Z = 8); Al (Z = 13). a) AlO b) AlO 3 c) AlO 2 d) Al 2 O e) Al 2 O 3

58 (Cesgranrio-RJ) Um átomo possui a seguinte distribuição eletrônica [Ar]3d 10 4s 2 4p 5. Esse átomo, ao se ligar a outros átomos nãometálicos, é capaz de realizar: a) somente uma ligação covalente simples. b) somente uma ligação covalente dupla. c) uma ligação covalente simples e no máximo uma dativa. d) uma ligação covalente simples e no máximo duas dativas. e) uma ligação covalente simples e no máximo três ligações dativas.

59 (FURG RS) A água, o sal de cozinha e o butano (principal componente do gás de cozinha) são substâncias químicas que utilizamos diariamente para o preparo de alimentos. Esses compostos têm suas estruturas constituídas, respectivamente, por ligações do tipo a) iônicas, iônicas e covalentes. b) covalentes, covalentes e iônicas. c) covalentes, covalentes e covalentes. d) iônicas, iônicas e iônicas. e) covalentes, iônicas e covalentes.