PROPRIEDADES E COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA Aula 1

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1 PROPRIEDADES E COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA Aula 1 Matéria: é qualquer coisa que tem massa e ocupa espaço. Átomo: é a menor partícula possível de um elemento químico. É formado por núcleo e eletrosfera. É constituído por partículas subatômicas: prótons (p), elétrons (ė) e nêutrons (n). O átomo é eletricamente neutro (sem carga). Núcleo: espaço na região central do átomo cujo diâmetro é de cerca de m e é ocupado por prótons e nêutrons. É responsável por quase toda a massa do átomo. Eletrosfera: espaço do átomo 100 mil vezes maior do que o núcleo, ocupado por elétrons. A eletrosfera possui camadas (K, L, M, N, O, P e Q) e subcamadas (s, p, d e f). A quantidade de camadas depende do tamanho do átomo e a quantidade de subcamadas depende da quantidade de elétrons do átomo. Prótons: Partículas com carga positiva. Um próton é praticamente 2 mil vezes mais pesado do que um elétron. Elétrons: Partículas com carga negativa. Nêutrons: Partículas eletricamente neutras. Possuem massa praticamente igual à dos prótons. Elemento químico: é uma substância formada por um único tipo de átomo. Íons: átomos que ganharam ou perderam elétrons da camada de valência. Cátion: íon com carga elétrica positiva (+) por ter perdido elétron (s). Elementos metálicos formam cátions. A carga elétrica é escrita como um sobrescrito à direita do símbolo do elemento químico. A notação deve ser o número da carga precedido do sinal da carga (Exemplo: 2+). Quando o número da carga é 1 esta não deve ser escrita (+). Ânion: íon com carga elétrica negativa (-) por ter ganho elétron (s). Elementos não metálicos formam ânions. Número atômico (Z): é a quantidade de prótons presentes no núcleo dos átomos de um elemento químico. É a característica que diferencia um elemento químico de outro. Número de massa (A): é resultante da soma da quantidade total de prótons e de nêutrons presentes no núcleo. O número de massa é escrito como um sobrescrito à esquerda do símbolo do elemento químico. Exemplo: 23 Na. Isótopos: são átomos que têm o mesmo número atômico (e pertencem ao mesmo elemento químico) e diferente número de massa. Seus núcleos tem a mesma quantidade de prótons, mas quantidade diferente de nêutrons. Exemplos: 20 Ne, 21 Ne

2 Isóbaros: são átomos que têm o mesmo número de massa. Exemplos: 40 Ar e 40 Ca. Isótonos: são átomos que têm o mesmo número de nêutrons. Exemplos: 11 B e 12 C.

3 Aula 2 Configuração eletrônica do estado fundamental: listagem na horizontal das subcamadas ocupadas por elétrons em ordem crescente de energia. Diagrama de Linus Pauling: organiza as subcamadas em ordem crescente de energia. Subcamadas: são representadas por um número (de 1 a 7), uma letra (s ou p ou d ou f) e um número sobrescrito no lado direito da letra. Exemplo: 1s 2 ( um s dois ). Subcamada mais energética: é a última subcamada da listagem da configuração eletrônica do estado fundamental. Camada de valência: é a camada mais externa do átomo. Elétrons de valência: são os elétrons presentes na camada de valência. Configuração eletrônica condensada: mostra entre colchetes o símbolo do gás nobre, o qual se localiza em um período anterior ao período da Tabela Periódica, aonde o elemento químico está localizado. Configuração eletrônica dos cátions: Quando um átomo de um metal de um grupo principal forma um cátion, ele perde seus elétrons de valência p e s e adquire a configuração eletrônica do átomo do gás nobre que o precede. Configuração eletrônica dos ânions: Quando átomos de não metais adquirem elétrons para formar ânions, eles o fazem até que seja atingida a configuração eletrônica do gás nobre seguinte. Octeto: consiste em oito elétrons na camada de valência. Dupleto: consiste em dois elétrons na camada de valência.

4 Aula 3 Orbitais: representam a região no átomo aonde é máxima a probabilidade de se encontrar um elétron. Um orbital é representado graficamente por um quadrado. Princípio da construção: os elétrons ocupam orbitais de modo a reduzir ao mínimo a energia total do átomo. Princípio da exclusão de Pauli: Dois elétrons, no máximo, podem ocupar um dado orbital. Quando dois elétrons ocupam um orbital, seus spins devem estar emparelhados. Elétron desemparelhado: um elétron isolado em um dado orbital. Elétron emparelhado: dois elétrons com spins opostos em um dado orbital. Regra de Hund: o preenchimento dos elétrons nos orbitais deve ser feito de modo a ter o maior número possível de elétrons desemparelhados. Números quânticos: são códigos matemáticos associados à energia dos elétrons. Dois elétrons em um átomo não podem ter o mesmo conjunto de quatro números quânticos. Número quântico principal (n): Especifica a camada do átomo e indica o tamanho do átomo. Número quântico azimutal (l): Especifica a subcamada do átomo e indica a forma da subcamada. Número quântico magnético (ml): Especifica os orbitais da subcamada e indica a orientação dos elétrons. Número quântico magnético de spin (ms): Especifica o estado de spin e indica a direção de spin (sentido horário ou anti-horário).

5 Aula 4 Tabela Periódica: Consiste na organização dos elementos em ordem crescente de número atômico. Metais: conduzem eletricidade, tem brilho, são maleáveis e dúcteis. Em sua maioria são sólidos, exceto o bromo e o mercúrio que são líquidos. Por possuírem baixa energia de ionização tendem a formar cátions. Não metais: não conduzem eletricidade, não são maleáveis e nem dúcteis. Metaloides: têm a aparência e algumas propriedades e metal, mas se comportam quimicamente como um não metal, dependendo das condições. Por possuírem alta afinidade eletrônica tendem a formar ânions. Efeito do par inerte: tendência que os metais do bloco p, a partir do 5º período, têm em perder apenas os elétrons da subcamada p da camada de valência, ficando estáveis com 2 elétrons na camada de valência.

6 Aula 5 Compostos= são combinações de elementos nas quais os átomos de elementos diferentes estão em uma razão constante e característica. Todos os compostos são eletricamente neutros. Compostos orgânicos= contêm o elemento carbono e, normalmente, também o hidrogênio. Compostos inorgânicos= são todos os demais compostos. Composto molecular= é formado por moléculas eletricamente neutras. Composto iônico= é formado por íons, em uma razão tal que o total é eletricamente neutro. Molécula= é um grupo discreto de átomos ligados em um arranjo específico. Íons= é um átomo ou grupo de átomos com carga positiva (cátion) ou negativa (ânion). Fórmula molecular= mostra a composição de uma molécula em termos dos átomos de cada elemento presente. Fórmula unitária= indica a quantidade de cátions e de ânions na fórmula de um composto iônico. Os íons sempre se combinam de tal forma que as cargas positivas e negativas se cancelam. Íons monoatômicos= constituídos por somente um átomo. As cargas dos íons monoatômicos estão relacionadas à quantidade de elétrons da camada de valência do átomo. Íons diatômicos= constituídos por dois átomos ligados. Íons poliatômicos= constituídos por três ou mais átomos ligados. Oxoânions= ânions poliatômicos que contém oxigênio. Nomeação sistemática dos compostos= segue um conjunto de regras. Nome dos cátions monoatômicos= dá-se o nome dos elementos, precedido pela palavra íon. No caso de elementos que formam mais de um cátion, incluise o número de oxidação, em algarismos romanos, para indicar a carga. Nome dos ânions monoatômicos= terminam em eto. Nome dos oxoânions= o sufixo ato indica um número de átomos de oxigênio maior do que o sufixo ito. Nomenclatura dos compostos iônicos= são nomeados começando-se pelo nome do ânion, seguindo-se da preposição de e o nome do cátion (com seu número de oxidação). Hidratos= compostos iônicos que formam cristais que incorporam uma proporção definida de moléculas de água, além dos íons do próprio composto.

7 Nomenclatura dos hidratos= são nomeados adicionando-se a palavra hidratado e um prefixo grego que indica o número de moléculas de água da fórmula unitária. Nomenclatura dos compostos moleculares binários= são nomeados pelo uso de prefixos gregos que indicam o número de átomos de cada elemento presente. O elemento citado por primeiro tem a sua terminação trocada por eto.