Temas de Química em espiral Gil, V e Paiva, J. C.

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1 Disciplina de Didáctica da Química I Temas de Química em espiral Gil, V e Paiva, J. C. 1

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3 3. TEMAS DE QUÍMICA - Nomenclatura Química - Fórmulas e Equações Químicas - Estrutura dos Átomos - Tabela Periódica dos Elementos - Ligação Química - Geometria das Moléculas - Mole e Quantidade Química - Tipos de Reacções Químicas - Cálculos Químicos (Concentrações, ph, Estequiométricos,...) - Trocas de Energia em Reacções Químicas - Cinética das Reacções Químicas - Extensão das Reacções e Equilíbrio Químico - Compostos de Carbono - Radiação Electromagnética e Matéria (cf. Física)

4 3. EXEMPLOS ESBOÇADOS ESTRUTURA DOS ÁTOMOS NO ENSINO BÁSICO E SECUNDÁRIO, segundo os programas actuais 8º ano 1. Estrutura corpuscular da matéria a. Base experimental geral b. Corpúsculos e estados físicos da matéria c. Corpúsculos e diferenças de temperatura de amostras materiais d. Corpúsculos, pressão e volume de um gás e. Corpúsculos, temperatura e pressão de um gás 2. Constituição dos átomos: núcleo (e respectivas partículas) + electrões 9º ano 7. Estrutura e constituição dos átomos: evolução dos modelos atómicos 8. Base experimental para o modelo actual: núcleo + electrões 11. Tamanho e massa dos átomos: electrões e núcleos 14. Distribuição electrónica por níveis de energia para átomos de pequeno número atómico: até Z=18, com extensão a Z=19 e 20 (por analogia)

5 10º ano 25. As estrelas como fábricas de átomos: fusão nuclear 27. Alteração da energia dos electrões e espectros como "impressões digitais" de cada elemento: espectros de absorção e espectros de emissão 31. Quantização da energia do electrão no átomo H 38. Interpretação de diferenças em raio atómico e em energia de ionização 12º ano 41. A questão da energia de orbitais 3d e 4s, em relação com as configurações electrónicas de K e Ca e dos elementos da 1ª série de metais de transição 44. Interpretação da cor de complexos octaédricos de metais da 1ª série de transição em termos de transição de electrões entre dois sub-grupos de orbitais 3d

6 LIGAÇÃO QUÍMICA NO ENSINO BÁSICO E SECUNDÁRIO, segundo os programas actuais 8º ano 1. Modelos moleculares e geometria de moléculas simples 9º ano 4. Moléculas simples representadas por vários núcleos atómicos envolvidos por uma nuvem electrónica 7. Noção de ligação covalente 11. Interpretação da ligação simples em F 2 (e em Cl 2 ) em termos de um balanço das múltiplas interacções electrostáticas, sem prejuízo da partilha de todos os (14) electrões de valência 13. Previsão de ligação dupla em O 2 e tripla em N 2 a partir das ligações em H 2 O e NH 3 e respectiva representação, sem prejuízo da partilha de todos os electrões de valência 14. Correlação/analogia da estabilidade das moléculas O 2 e N 2 (face à decomposição em átomos) com a estabilidade do átomo do gás raro Ne (face à formação de iões) 21. Caracterização da ligação em metais pela partilha de electrões de valência em estruturas gigantes

7 10º ano 26. Interpretação da ligação em H 2 em termos da variação da energia potencial de um sistema constituído por dois átomos H em função da distância entre os respectivos núcleos 29. Relação entre energia de ligação CC e comprimento de ligação, conforme se trate de liagção simples, dupla ou tripla

8 12º ano 34. Energia de rede cristalina em compostos iónicos 35. Ligação de hidrogénio 38. Interpretação da ligação química com base no conceito de orbital: breve referência à teoria das ligações de valência e à teoria das orbitais moleculares 42. Caracterização da OM ligante e da OM anti-ligante na molécula H Aplicação dos diagramas de energia para as OM de N 2, O 2 e F 2 e justificação das respectivas ordens de ligação: 3, 2 e 1, respectivamente 47. Estabelecimento da ordem de ligação em moléculas poliatómicas com base na regra do octeto 48. Caso particular da estrutura molecular do ozono e noção de híbrido de ressonância 55. Ligação covalente polar e noção de electronegatividade dos átomos 60. Vários tipos de ligações intermoleculares: interacção de dipolos flutuantes, interacção de dipolos permanentes, interacção dipolo permanente-dipolo induzido e ligação de hidrogénio