FÍSICO-QUÍMICA 9.º ANO TERCEIRO CICLO ALEXANDRA COUTINHO ANDREIA SERRASQUEIRO

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1 FÍSICOQUÍMICA 9.º ANO TERCEIRO CICLO ALEXANDRA COUTINHO ANDREIA SERRASQUEIRO

2 ÍNDICE DOMÍNIO Movimentos e Forças 1 MOVIMENTOS NA TERRA Posição e referencial 4 Repouso e movimento 5 Trajetória 5 Distância percorrida 7 Gráficos posiçãotempo 9 Exercícios resolvidos 10 Exercícios propostos 13 Rapidez média 18 Velocidade 19 Movimentos e gráficos velocidadetempo 20 Aceleração média e aceleração 21 Exercícios resolvidos 24 Exercícios propostos 29 Segurança rodoviária 34 Exercícios resolvidos 36 Exercícios propostos 39 2 FORÇAS E MOVIMENTOS O que é uma força? 40 3.ª Lei de Newton (Lei da AçãoReação) 41 Resultante de forças Q F» r R 42 2.ª Lei de Newton (Lei Fundamental da Dinâmica) 43 1.ª Lei de Newton (Lei da Inércia) 46 Força de colisão 47 Pressão (p) 48 Forças de atrito 49 Exercícios resolvidos 51 Exercícios propostos 55 3 FORÇAS, MOVIMENTOS E ENERGIA Energia e manifestações de energia 61 Energia potencial gravítica 61 Energia cinética 63 Transformações e transferência de energia 64 Transferência de energia como trabalho 65 Exercícios resolvidos 66 Exercícios propostos 69 4 FORÇAS E FLUIDOS Impulsão 72 Exercícios resolvidos 75 Exercícios propostos 76 Teste de avaliação 1 78 DOMÍNIO Eletricidade 1 CORRENTE ELÉTRICA E CIRCUITOS ELÉTRICOS Corrente elétrica e circuitos elétricos 86 Tensão elétrica ou diferença de potencial elétrico 89 Corrente elétrica 91 Circuitos elétricos em série e em paralelo 92 Resistência elétrica 94 Determinação da resistência elétrica de um condutor 94 Relação entre a resistência elétrica e a corrente elétrica quando a tensão é constante 95 Relação entre a corrente elétrica e a tensão 96 Exercícios resolvidos 97 Exercícios propostos EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA E ENERGIA ELÉTRICA Efeitos da corrente elétrica 107 Recetores elétricos potência 108 Segurança elétrica 110 Exercícios resolvidos 114 Exercícios propostos 117 Teste de avaliação DOMÍNIO Classificação dos materiais 1 ESTRUTURA ATÓMICA Evolução do modelo atómico 126 Constituição do átomo 128 Número atómico e número de massa 129 Isótopos 130 Formação de iões 131 Tamanho do átomo 131 Distribuição eletrónica 132 Exercícios resolvidos 134 Exercícios propostos PROPRIEDADES DOS MATERIAIS E TABELA PERIÓDICA Evolução histórica da Tabela Periódica 142 Elementos naturais e artificiais 146 Estrutura e organização da Tabela Periódica 146 Informações na Tabela Periódica 149 Propriedades físicas e químicas dos metais 149 Propriedades físicas e químicas dos não metais 150 Propriedades de algumas famílias de elementos químicos 152 Os elementos químicos e o corpo humano 154 Exercícios resolvidos 156 Exercícios propostos LIGAÇÃO QUÍMICA Ligação química 164 Ligação covalente 164 Tipos de ligações covalentes 167 Tipos de substâncias que estabelecem ligações covalentes 168 Ligação iónica 170 Ligação metálica 171 A importância do carbono e dos seus componentes para a vida 172 Exercícios resolvidos 174 Exercícios propostos 178 Teste de avaliação Teste de avaliação global 187 Proposta de soluções 194 Anexos I S B N

3 DOMÍNIO MOVIMENTOS E FORÇAS 1. Movimentos na Terra 2. Forças e movimentos 3. Forças, movimentos e energia 4. Forças e fluidos

4 FÍSICOQUÍMICA 9.º ANO RESUMO TEÓRICO RESULTANTE DE FORÇAS 1» 2 Quando várias forças atuam sobre um corpo, cada uma delas exerce um efeito nesse corpo. O resultado dos efeitos de todas as forças é igual ao de uma única força, a força resultante ou resultante de forças ( F» r ). Força resultante força que traduz o efeito de um conjunto de forças que atuam num corpo. Corresponde à soma vetorial de todas as forças:» = F» 1 F» 2 Como determinar a força resultante? Resultante de duas forças com a mesma direção: Com o mesmo sentido: F 1 F 1 = 3 N = 4 N F 1 Quando duas forças com a mesma direção e sentido atuam num corpo, a resultante dessas forças, (F» r ) tem: A mesma direção e sentido das duas forças; Intensidade igual à soma das intensidades das duas forças aplicadas no corpo, ou seja: = F 1 = 3 4 = 7 N Com sentidos opostos: F 1 F 1 = 3 N = 4 N F 1 Quando duas forças com a mesma direção e sentidos opostos, atuam num corpo, a resultante das forças, F» r, tem: a mesma direção das duas forças aplicadas no corpo; sentido igual ao da força de maior intensidade; intensidade igual à diferença das intensidades das duas forças aplicadas, ou seja: = F 1 = 4 3 = 1 N 42

5 MOVIMENTOS E FORÇAS FÍSICOQUÍMICA 9.º ANO RESUMO TEÓRICO Resultante de duas forças com direções perpendiculares: F1 F 1 = 3 N = 4 N F 1 Quando duas forças com direção perpendicular entre si, atuam num corpo, a resultante das forças,», tem: Direção e sentido diferentes dos das duas forças aplicadas, através da regra do paralelograma, obtémse a direção e o sentido da resultante das forças; Intensidade calculada através do Teorema de Pitágoras, ou seja: F» 1 e» são os catetos do triângulo retângulo e a» é a hipotenusa, assim, F = 2 2 = = " = 5 N 2.ª LEI DE NEWTON (LEI FUNDAMENTAL DA DINÂMICA) Quando num corpo atua um conjunto de forças cuja resultante não é nula a velocidade do corpo varia, ou seja, o corpo tem aceleração. O valor da resultante das forças e o valor da aceleração adquirida pelo corpo são diretamente proporcionais, sendo o quociente entre as duas grandezas uma constante. Esta constante de proporcionalidade é a massa do corpo e pode ser determinada através do declive da reta do gráfico que representa o valor da força resultante para cada valor de aceleração. F R (N) a (m/s 2 ) Intensidade da força resultante Valor da aceleração = Massa do corpo Quanto maior for o declive da reta do gráfico, maior será a massa do corpo. 43

6 FÍSICOQUÍMICA 9.º ANO EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 4. Na Natureza existem dois isótopos de cobre estáveis, o cobre63 (massa isotópica = 62,93) e o cobre65 (massa isotópica = 64,93). Sabendo que a abundância relativa do isótopo de menor massa é de 69,17% e a do isótopo de maior massa é de 30,83%, a massa atómica relativa do elemento cobre é (Seleciona a opção correta.) (A) 63,55 (B) 64,31 (C) 62,93 (D) 64,93. RESOLUÇÃO 4. Opção A. A massa atómica relativa do cobre, A r (Cu), será: 130,83 * 64, ,17 * 62,932 A r (Cu) = = 63, Considera os átomos dos elementos químicos representados Ne 24 12Mg 39 19K 5.1. Representa a distribuição eletrónica dos três átomos Seleciona a alternativa que contém os termos que devem substituir as letras (a) e (b), respetivamente, de modo a tornar verdadeira a afirmação seguinte. Entre o átomo de Mg e o átomo de K, o que apresenta maior tamanho é o (a) porque apresenta (b). (A) K maior número de níveis de energia ocupados. (B) K maior número de massa. (C) Mg menor número de massa. (D) Mg menor número de níveis de energia ocupados O átomo de Mg tem tendência a formar um (Seleciona a opção correta.) (A) anião porque tem tendência para ganhar eletrões. (B) catião porque tem tendência para ganhar eletrões. (C) catião porque tem tendência para perder eletrões. (D) anião porque tem tendência para perder eletrões. RESOLUÇÃO Ne: 28; Mg: 282; K: Opção A. O tamanho dos átomos depende do tamanho das suas nuvens eletrónicas. Quanto maior for a nuvem eletrónica do átomo, maior será o ser tamanho. O K tem uma nuvem eletrónica maior por ter mais níveis de energia ocupados, logo apresenta um maior tamanho Opção C. O magnésio é um elemento que apresenta dois eletrões de valência, por isso forma um ião positivo. Um átomo forma um ião para ficar com o último nível de energia totalmente preenchido, por isso, para o magnésio é mais fácil perder os seus dois eletrões de valência.

7 CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS FÍSICOQUÍMICA 9.º ANO EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. s cientistas têmse dedicado ao estudo do átomo. Com a evolução das O tecnologias, também o modelo atómico tem evoluído Associa cada cientista da coluna I com a ideia defendida da coluna II. COLUNA I A. Bohr B. Rutherford C. Dalton D. Thomson COLUNA II 1. Após ter descoberto o eletrão, propôs que o átomo era constituído por uma esfera de carga positiva onde os eletrões se encontravam incrustados. 2. Propôs o modelo planetário, ou seja, os eletrões descreviam órbitas elípticas em torno do núcleo, constituído por protões. 3. Toda a matéria era constituída por pequenas esferas maciças indivisíveis que se combinavam para formar as diferentes substâncias. 4. Os eletrões só podem descrever determinadas órbitas circulares, com valores de energia bem definidos I ndica e descreve o modelo que atualmente é aceite para a organização do átomo I ndica o nome do cientista a que está associado a cada um dos modelos atómicos a seguir representados. A B C 2. D Comenta a seguinte afirmação: O átomo é uma partícula eletricamente neutra. 3. e acordo com o modelo atómico aceite atualmente, o átomo é constid tuído por protões, eletrões e neutrões Explica de que forma estas partículas se encontram organizadas no átomo S eleciona a alternativa que contém os termos que devem substituir as letras (a), (b) e (c), respetivamente, de modo a tornar verdadeira a afirmação seguinte. (a) (b) e os contribuem para a massa do átomo, enquanto Os (c) contribuem para o tamanho do átomo. que, os (A) neutrões eletrões protões (B) eletrões protões neutrões (C) neutrões protões eletrões (D) eletrões neutrões protões 137