Elementos Químicos Define-se elemento químico como um conjunto de átomos que apresentam no interior do seu núcleo a mesma quantidade de prótons, ou seja, átomos com o mesmo número atômico (característica representada pela letra Z). Os elementos químicos podem ser chamados ainda de substâncias simples. Um dado importantíssimo sobre a definição dada a um elemento químico é a de que, em hipótese alguma, ele pode sofrer decomposição, ou seja, não pode dar origem a novas substâncias simples, apenas participa da formação de novas substâncias compostas. Um exemplo é o cloreto de sódio, que, por ser uma substância composta, pode ser decomposto na substância simples sódio (Na) e na substância simples cloro (Cl2) por meio da eletrólise ígnea. Esse fato não pode ocorrer com o gás Neônio (Ne), por exemplo, que é um elemento químico e, consequentemente, uma substância simples. É importante ressaltar que um átomo isolado também representa um elemento químico. Na fórmula da água (H2O), por exemplo, temos dois átomos que representam o elemento hidrogênio e um átomo que representa o elemento oxigênio. Os elementos químicos são representados por meio de uma sigla, na qual a letra inicial é maiúscula e que pode vir acompanhada de uma ou duas letras minúsculas. Nessa sigla, devemos posicionar o número atômico do lado esquerdo inferior, como representado abaixo: ZX A sigla do nome do elemento pode fazer referência a diversos aspectos, como o nome do elemento em latim, o nome do elemento em outra língua, o nome do descobridor, homenagem a um cientista, local da descoberta etc. Veja alguns exemplos: Berílio - Sigla Be, que vem do grego Beryllos; Boro - Sigla B, que vem do seu nome em árabe (buraq) e em persa (burah); Cobalto - Sigla Co, que vem do alemão kobalt ou kobold (espírito maligno ou demônio das minas). Recebeu esse nome por causa da sua toxidade; Sódio - Sigla Na, que vem do latim Natrium; Estrôncio - Sigla Sr, em homenagem a uma vila escocesa denominada de Strotian; Líti o- Sigla Li, que vem do grego Lithos (pedra); Magnésio - Sigla Mg, chamado em grego de Magnésia em referência à região de Tessália; Roentgênio - Sigla Rg, uma homenagem ao cientista Wilhelm Conrad Roentgen, que descobriu o raio X; Califórnio- Sigla Cf, nome em homenagem à Universidade da Califórnia, onde ele foi sintetizado. Pagina: 1
Vários são os elementos químicos conhecidos atualmente. Eles estão organizados em ordem crescente de número atômico na tão famosa Tabela Periódica, proposta por Moseley em 1913. Independentemente se são naturais ou sintéticos, muitos dos elementos químicos são importantíssimos, já que fazem parte da composição de milhares de substâncias químicas que envolvem a vida e o dia a dia do ser humano. A Tabela Periódica traz uma enorme quantidade de elementos químicos. A maioria dos elementos são encontrados na natureza e são conhecidos como Elementos Naturais. Alguns elementos cujos átomos são criados artificialmente, em laboratórios, são chamados de Elementos Sintéticos. O processo de criação desses elementos é conhecido como síntese. Todos os elementos químicos possuem número atômico, massa atômica, ponto de fusão (pf) e ponto de ebulição (pe). No total de 118 elementos, mais de 80 deles são elementos naturais e o restante são produzidos de forma artificial. Símbolos dos Elementos Químicos O homem sempre tentou identificar os elementos químico de alguma maneira. Os alquimistas, por exemplo, representavam o ouro pelo símbolo do Sol e a prata pelo símbolo da Lua. Não importa se o elemento químico é natural ou sintético, existe sempre um símbolo atrelado a ele. Nos dias de hoje, os símbolos seguem critérios internacionais, o que permite que um elemento químico da Tabela Periódica seja identificado em qualquer lugar do mundo, independente da língua ou alfabeto. Em outras palavras, o símbolo dos elementos químicos passou a ser universal. O padrão adotado para a escolha da simbologia é sempre baseado no nome do elemento em latin com sua letra inicial em maiúscula, seguido, se houver necessidade, de uma segunda letra, dessa vez minúscula. Por exemplo, o símbolo do Cálcio é Ca justamente porque já existia outro elemento com o símbolo C, no caso o Carbono. Ao analisar os números, atômico, de nêutrons e o de massa de diversos átomos podem-se separar grupos de átomos que possuam um ou outro número em comum, a partir disso, conceitos como isótopos, isóbaros e isótonos surgiram. Pagina: 2
Isótopos Prof. lucasmarqui Foram descobertos esses elementos a partir de Thompson, que notou valores distintos para a relação carga por massa com gases puros e uma relação constante para um mesmo gás. Depois, quando passou a ter acesso a técnicas mais precisas de medição, viu que o neônio, gás de massa 20.2, se comportava como uma mistura de gases de massas 20 e 22, devido a desvios divergentes observados no tubo de descargas; deduzindo então que esse gás quando puro se constitui por átomos com mesma carga, mas de massa diferente. Logo após isso, Francis Willian Aston, a partir de um aparelho aperfeiçoado, exibiu com mais clareza a existência de átomos de mesmo elemento, porém, com massas diferentes. Mas, só depois pelo inglês Frederick Soddy, que esses elementos foram denominados. São átomos que possuem mesmo número de prótons (Z) e diferente número de massa e sendo assim, consequentemente, diferente número de nêutrons. Os isótopos podem ser considerados também átomos de um mesmo elemento químico. Eles podem ser chamados de nuclídeos. Esse fenômeno de isotopia é bastante comum na natureza e a maioria dos elementos químicos naturais é constituída por mistura de isótopos. Os isótopos possuem suas propriedades químicas iguais, pois este fator está relacionado com a estrutura de sua eletrosfera; mas têm suas propriedades físicas diferentes, já que este fator depende da massa do átomo, que no caso, são diferentes. Um exemplo é os três isótopos do elemento hidrogênio, que por sinal, são os únicos que possuem nomes especiais cada, sendo eles hidrogênio, deutério etrítio. Pagina: 3
Isóbaros Prof. lucasmarqui São átomos de diferentes números de próton, mas que possuem o mesmo número de massa (A). Assim, são átomos de elementos químicos diferentes, mas que têm mesma massa, já que um maior número de prótons será compensado por um menor número de nêutrons, e assim por diante. Desse modo, terão propriedades físicas e químicas diferentes. Isótonos São átomos de diferentes números de prótons e de massa, mas que possuem mesmo número de nêutrons. Ou seja, são elementos diferentes, com propriedades físicas e químicas diferentes. Íon, Cátion e Ânion O íon é definido como um átomo eletrizado que ganhou ou perdeu elétrons; assim, o cátion e o ânion são considerados íons, nos quais os cátions, normalmente formados por metais alcalinos (família IA) e metais alcalinos terrosos (família IIA) da tabela periódica, apresentam carga positiva, na medida em que perdem um ou mais elétrons (ionização), resultando, assim, num número de prótons superior em relação ao número de elétrons. Os ânions, por sua vez, possuem carga negativa, pois recebem um ou mais elétrons, resultando num maior número de elétrons em relação ao número de prótons. Isso ocorre porque segundo a Teoria do Octeto, os átomos possuem a tendência de se estabilizarem e ficarem neutros (mesma quantidade de prótons e nêutrons), ou seja, com oito elétrons na última camada eletrônica (camada de valência). Pagina: 4
O íon é definido como um átomo eletrizado que ganhou ou perdeu elétrons; assim, o cátion e o ânion são considerados íons, nos quais os cátions, normalmente formados por metais alcalinos (família IA) e metais alcalinos terrosos (família IIA) da tabela periódica, apresentam carga positiva, na medida em que perdem um ou mais elétrons (ionização), resultando, assim, num número de prótons superior em relação ao número de elétrons. Os ânions, por sua vez, possuem carga negativa, pois recebem um ou mais elétrons, resultando num maior número de elétrons em relação ao número de prótons. Exemplos de Cátions Na +1 (sódio) K +1 (potássio) Mg +2 (magnésio) Ca +2 (cálcio) Zn +2 (zinco) Al +3 (alumínio) Pb +4 (chumbo) Exemplos de Ânions Cl -1 (cloro) Br -1 (Bromo) F -1 (flúor) O -2 (oxigênio) S -2 (enxofre) N -3 (nitrogênio) Referências Bibliográficas https://www.todamateria.com.br/ion-cation-e-anion/ brasilescola.uol.com.br/quimica/ions.htm elementos-quimicos.info/ mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/elementos-quimicos.htm Livro didático PROJETO ARARIBÁ 9º ANO Pagina: 5
Questões 1. Na Tabela Periódica, existe um elemento que possui características únicas. Dos elementos apresentados a seguir, quem é esse elemento singular? a) oxigênio b) hidrogênio c) hélio d) estanho e) neônio 2. Alguns historiadores da Ciência atribuem ao filósofo pré-socrático Empédocles a Teoria dos Quatro Elementos. Segundo essa teoria, a constituição de tudo o que existe no mundo e sua transformação dariamse a partir de quatro elementos básicos: fogo, ar, água e terra. Hoje, a química tem outra definição para elemento: o conjunto de átomos que possuem o mesmo número atômico. Portanto, definir a água como elemento está quimicamente incorreto, porque se trata de: a) uma mistura de três elementos. b) uma substância simples com dois elementos. c) uma substância composta com três elementos. d) uma mistura de dois elementos. e) uma substância composta com dois elementos. 3. Associe corretamente a segunda coluna com a primeira: Pagina: 6
Coluna I I. Gás ozônio (O3) II. Gás cloro (Cl2) III. Água oxigenada (H2O2) Prof. lucasmarqui Coluna II (a) Substância composta (b) Elemento (c) Substância simples IV. Ácido sulfúrico (H2SO4) V. Átomo de cobre (Cu) A associação correta é: a) I-c, II-b, III-c, IV-a, V-a b) I-b, II-b, III-c, IV-c, V-b c) I-a, II-b, III-b, IV-c, V-c d) I-c, II-c, III-a, IV-a, V-b e) I-c, II-a, III-c, IV-c, V-b 4. Em qual das sequências abaixo estão representados um elemento, uma substância simples e uma substância composta, respectivamente: a. H2, Cl2, O2 b. H2, Ne, H2O c. H2, HI, He d. H2O, O2, H2 a. Cl, N2, HI 5. Com relação às substâncias O2, H2, H2O, Pb, CO2, O3, CaO e S8, podemos afirmar que: a) todas são substâncias simples. b) somente O2, H2 e O3 são substâncias simples. c) todas são substâncias compostas. d) somente CO2, CaO e S8 são substâncias compostas. e) as substâncias O2, H2, Pb, O3 e S8 são simples. Pagina: 7