Íons e elementos químicos
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Íons e Elementos Químicos
Prof Carlos Priante
Aula 8
Química
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Introdução
Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e a transformação da matéria.
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Método Científico
LEIS EXPERIMENTAIS
TEORIAS & MODELOS
HIPÓTESES
OBSERVAÇÕES
EXPERIÊNCIAS
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ESTRUTURA DA MATÉRIA
A matéria é formada por moléculas, que por sua vez são formadas por
partículas minúsculas chamadas de átomos.
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Molécula: menor parte da substancia que apresenta suas propriedades específicas, é constituída por dois ou mais átomos
Átomo: é a menor partícula capaz de identificar um elemento químico e participar de uma reação química.
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Estrutura dos átomos
Elétrons
São partículas de massa pequenas (cerca de 1840 vezes menor que a massa do próton.
Possuem carga elétrica negativa: -1,6.10-19C. Movem-se muito rapidamente ao redor do
núcleo atômico, gerando campos eletromagnéticos.
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Prótons
São partículas que, junto aos nêutrons, formam o núcleo atômico.
Possuem carga positiva de mesmo valor absoluto que a carga dos elétrons; assim, um próton e um elétron tendem a se atrair eletricamente.
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Nêutrons
Junto com os prótons formam o núcleo atômico.
Possuem carga elétrica nula e são dispostos estrategicamente no núcleo de modo a estabilizá-lo: uma vez que dois prótons repelem-se mutuamente.
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Eletrosfera
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Íons Cada camada da eletrosfera possui um
número máximo de elétrons.
Os átomos possuem um estado de equilíbrio e estabilidade quando possuem 8 elétrons em sua última camada (ou dois no caso exclusivo do hélio).
Os gases nobres já possuem 8 elétrons em sua última camada, mas e os outros átomos? E aqueles que possuem menos de 8?
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Cátion
Quando um átomo tem menos de 4 elétrons na ultima camada da eletrosfera, a tendência é descartar esta camada.
Ao perder estes elétrons, os átomos irão ficar com excesso de prótons, ou seja, com muita carga +
Assim, este átomo se tornou um cátion.
Esta transformação é típica de metais.
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Sódio (Na)
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Ânion Quando os átomos tem mais de 4 elétrons em
sua ultima camada da eletrosfera, ele não perde estes elétrons e sim ganha outros para completar 8 elétrons em sua ultima camada.
Ganhando mais elétrons este átomo fica com um número de elétrons maior que prótons, ou seja, fica com carga –
Assim, este átomo é agora um ânion.
Ocorre com frequência em nãometais e semimetais.
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Ligações químicas
As ligações químicas explicam como, quando e onde vão parar estes elétrons que são ganhos ou perdidos pelos átomos.
São três principais:IônicaCovalente
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Ligação Iônica
Ocorre pela atração de força natural entre um átomo de carga + com outro de carga –,
Deste modo cátions e ânions permanecem unidos equilibrando seus excessos e falta de elétrons na ultima camada.
Por envolver cátions e ânions, normalmente ocorre entre metais e nãometais. O metal transfere elétrons para o nãometal.
NaCl CaO MgF
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Ligação CovalenteOs átomos também podem completar
sua última camada compartilhando elétrons.
Os elétrons compartilhados irão circular pela eletrosfera dos dois átomos.
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Ligação Metálica Ocorre entre metais...... Metais são cátions e possuem carga
positiva, então como ligar dois átomos + que se repelem naturalmente ?
Os elétrons da ultima camada dos metais (liberados para se estabilizarem) estão em sua forma livre e circulam em uma “nuvem” em volta dos cátions próximos mantendo a estabilidade.
Estes elétrons livres não permanecem ligados a nenhum átomo, apenas circulam livres.
Ex: bronze (cobre + estanho) aço comum (ferro + 0,1 a 0,8% de carbono)
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Elemento químicoSão todos os átomos que possuem o mesmo
número de prótons em seu núcleo, ou seja, o mesmo número atômico(Z).
Ex. Oxigênio é o elemento químico constituído por todos os átomos que possuem número atômico 8, ou seja, com 8 prótons.
Ex. Cálcio é o elemento químico constituído por todos os átomos que possuem número atômico 20, ou seja, com 20 prótons.
Dessa forma, o número atômico é característica de cada elemento químico, sendo como seu número de identificação.
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Para Ajudar
p = Z
p = Z = e
A = p + n
n = A – Z
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Número de Massa
O número de massa não representa a massa do átomo, mas é um número inteiro que representa o número de partículas no núcleo.
A = p + n
A = Z + n
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Sódio
Z = 11 e A = 23Logo n = A – Z = 23 - 11 = 12
O átomo de Sódio é formado por:12 nêutrons, 11 prótons e 11
elétrons
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Para complicar…
IsótoPos – São átomos de elementos químicos diferentes que apresentam o mesmo número de prótons.
IsóbAros – São átomos de elementos químicos diferentes que apresentam o mesmo número de massa.
IsótoNos – São átomos de elementos químicos diferentes que apresentam o mesmo número de nêutrons.
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= PRÓTONS
MASSA =
= NÊUTRONS
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Tabela Periódica
Períodos: São as filas horizontais. Os elementos químicos estão na ordem crescente de Z.
Famílias/Grupos: São as colunas verticais, nas quais os elementos estão ordenados segundo suas propriedades químicas. As famílias 1,2 e 13 a 18 constituem os elementos representativos. As famílias 3 a 12 constituem os elementos de transição.
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Notaram ?
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Família/Grupo 1 – Metais alcalinos
Família/Grupo 2 – Metais alcalinos terrosos
Família/Grupo 16 – Calcogênios
Família/Grupo 17 – Halogênios
Família/Grupo 18 – Gases nobres
As famílias/Grupos 3 a 15 recebem o nome do primeiro elemento da coluna.
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As classes dos elementos químicos
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• Apresenta características próprias, com apenas um próton em seu núcleo.
Hidrogênio
•É o elemento mais leve.
•Está em forma gasosa à 25°C.
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Metais
•Apresentam propriedades especificas como brilho, condutibilidade elétrica e térmica, maleabilidade e ductilidade. •A 1atm e 25oC, todos os metais são sólidos, exceto o mercúrio.
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Não-metais
•São maus condutores, quase não apresentam brilho, não são maleáveis nem dúcteis e tendem a formar íons negativos.
•Exceções: iodo sólido.
•Aplicações:Flúor(creme dental), Nitrogênio(resfriamento)
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Gases Nobres
•Não se combinam com outros elementos químicos.
•São raros.
•Aplicações: Neônio (luminosos de rua). Helio (encher balões)
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Dúvidas ????
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Pesquisa
Fazer uma linha do tempo do Átomo de acordo com os modelos atômicos
Procure as principais datas e pesquisadores envolvidos, fazendo um resumo dos modelos.
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Detetive
Um jogador de futebol que lutou pela paz atômica para deter a
guerra atômica !!!