Matéria e modelos atômicos

Prof. MSc. Alonso Goes GuimarãesQuímica Geral

Farmácia

O QUE É MATÉRIA? É tudo o que tem massa e ocupa lugar no espaço (volume).

                                                                

MATÉRIA E SUAS PROPRIEDADES

O QUE É UM FENÔMENO PARA AS CIÊNCIAS?

É qualquer acontecimento que possa ser

observado e que ocorra na natureza ou seja

provocado experimentalmente.

O QUE É UM FENÔMENO?

Tudo o que nos parece extraordinário.

Podemos classificar os fenômenos em :

QUÍMICOS

Alteram a estrutura ou a constituição da matéria, resultando na formação de novas substâncias; ex: queima de uma vela

FÍSICOS

Não alteram a estrutura ou a constituição da matéria, portanto não a transformam em outra substância; ex: corante na água

uma porção limitada de matéria:

com a madeira, o carpinteiro faz o cabo do martelo

com o metal, se pode moldar uma chave

as diferentes variedades de matéria.

CORPO

SUBSTÂNCIA

O que forma as substâncias? ??? ?

A molécula é a menor porção possível de uma substância pura, formada por um conjunto de átomos num arranjo definido e mantidos juntos por forças especiais. Exemplo: água.

A água apresenta algumas características:

ao nível do mar e à temperatura de 30 0C, é :

líquida, incolor, inodora e insípida.

É formada por um conjunto de moléculas iguais, cada uma delas constituída por 3 átomos: 2 hidrogênios e 1 oxigênio.

HO

H

Atração entre as partículas da matéria:

Comportamento das partículas no

ESTADO LÍQUIDO: estão mais livres

Comportamento das partículas no

ESTADO SÓLIDO: tem pouca

liberdade de movimento

Atração entre as partículas da matéria:

Comportamento das partículas no

ESTADO GASOSO: deslocam-se livremente

Nos corpos sólidos:As partículas estão bem próximas umas das outras;Existe uma força de atração de grande intensidade entre elas;Elas tem movimentos apenas vibratórios;Ocupam, em geral, uma disposição regular, o que faz com que os sólidos apresentem uma estrutura bem organizada.

Essas quatro características relacionadas determinam que os sólidos tenham FORMA e VOLUME bem definidos.

Nos corpos líquidos:As partículas ficam mais distantes umas das outras do que nos corpos sólidos;Entre elas existe uma força de atração de pequena intensidade;Além da vibração, elas tem movimentos mais livres que nos corpos sólidos;Não ocupam disposição muito regular, já que o movimento é mais livre,o que faz com que os líquidos não apresentem uma estrutura muito organizada. Essas quatro características relacionadas determinam que os

líquidos não tenham VOLUME bem definidos e FORMA variada.

Nos corpos em estado gasoso:As partículas estão bem afastadas umas das outras;Entre elas quase não existe uma força de atração;Além da vibração, elas tem movimentos bastante desorganizados e aleatórios;Não ocupam posição regular, já que o movimento é aleatório: isso faz com que os gases apresentem uma estrutura desorganizada.

Essas quatro características determinam que os gases não tenham FORMA nem VOLUME definidos.

                                                                  

Mudanças de fase

Propriedades da matéria:

GERAIS

EXTENSÃOINÉRCIAMASSAIMPENETRABILIDADECOMPRESSIBILIDADEELASTICIDADEDIVISIBILIDADEINDESTRUTIBILIDADE

ESPECÍFICA

CORODORSABORBRILHOESTADO FÍSICO OU DE AGREGAÇÃO DA MATÉRIACONDUTIBILIDADEDUREZA

EXTENSÃO – é a propriedade que a matéria tem de ocupar um lugar no espaço.

INÉRCIA - é a propriedade que a matéria tem de permanecer na situação em que se encontra, seja de repouso, seja de movimento.MASSA – é a quantidade de matéria que um corpo possui. Para medí-la precisamos compará-la com uma medida padrão (quilograma)IMPENETRABILIDADE – dois corpos não podem ocupar, simultaneamente, um mesmo lugar no espaço.

COMPRESSIBILIDADE – é a propriedade da matéria que consiste em ter o seu volume reduzido quando submetida a determinada pressão.

Propriedades gerais da matéria:

DIVISIBILIDADE – a propriedade que a matéria tem de reduzir-se a partículas extremamente pequenas.

INDESTRUTIBILIDADE – a matéria não pode ser criada nem destruída, apenas transformada.

ELASTICIDADE - é a propriedade que a matéria tem de retomar seu volume inicial – após cessada a forçaque causa a compressão

ESTADO FÍSICO OU DE AGREGAÇÃO DA MATÉRIA

CORODOR

SABOR

CONDUTIBILIDADE

DUREZA

BRILHO

Sólido, líquido, gás

Propriedades específicas da matéria:

Densidade

é a relação da massa deste corpo e o volume que ele ocupa (g/cm³).

vmd

A massa é facilmente determinada através de uma balança.

Se o sólido apresentar forma geométrica perfeita, o volume é determinado através da multiplicação das

suas dimensões:

V = Altura x Largura x Profundidade

Determinação da densidadeSubstâncias sólidas

Métodos de Separação dos componentes de uma mistura

Filtração

Destilação

Decantação

Outros: Catação, Tamisação ou peneiração, ventilação, Levigação e separação magnética.

Átomo• Foi utilizada pela primeira vez na Grécia antiga, por volta de 400 aC;

• Demócrito (um filósofo grego);

• Acreditava que todo tipo de matéria fosse formado por diminutas partículas que denominou átomos (sem divisão);

•Que representavam a menor porção de matéria possível, ou seja, eram indivisíveis;

• As idéias de Demócrito permaneceram inalteradas por aproximadamente 2.200 anos.

Átomo

Teoria Atômica de Dalton (1808)•Toda matéria é formada por entidades extremamente pequenas, os átomos.•Os átomos são indivisíveis.•O nº de átomos existentes na natureza é relativamente pequeno.•A formação dos materiais se dá pela associações entre átomos iguais ou não (moléculas).

Elemento químico: é o conjunto de átomos quimicamente iguais.

Berzelius (1814)

Enxofre: S Nome oficial: SulfurOuro: Au AurumChumbo: Pb Plumbum

Molécula: é a associação de átomos de um mesmo elemento químico ou não. Caracterizando uma substância.Simples: formadas por átomos do mesmo elemento.Composta: formadas por átomos de dois ou mais elementos.

Átomo

Modelo Atômico de Thomson (1897)

Thomson mediu a razão da carga pela massa da partícula que chamou de elétrons (e-).

Experimento de Rutherford

•O átomo não é maciço, apresentando mais espaço vazio do que preenchido;•A maior parte do átomo se encontra numa pequena região central;•Ao redor do núcleo estão os elétrons (eletrosfera). Muito mais leves que os prótons;•O raio atômico do ouro (núcleo e eletrosfera) é cerca de dez mil vezes maior que o raio do núcleo.

Conclusões

Modelo de Rutherford (1911)

Número Atômico (Z) e Número de massa (A)

Z=p A=Z+N

XAZ

Obs.:

Símbolo

Fórmula

Elemento químico

Substância pura

representa

representa

OH 2Símbolo

Índice de atomicidade

Modelo de Rutherford-Bohr

Postulados•Os elétrons descrevem órbitas circulares ao redor do núcleo, com energia fixa e determinada, chamadas órbitas estacionárias (níveis ou camadas de energia).•O movimento dos elétrons não emitem energia espontaneamente.•O elétron salta para outra órbita quando recebe energia externa suficiente. Após receber essa energia, volta à sua órbita original e libera a energia recebida (na forma de luz ou calor).

Teoria Quântica   •Max Planck (1900),

• quando uma partícula passa de uma situação de maior

energia para outra de menor energia ou vice-versa, a

energia é perdida ou recebida em "pacotes" que recebe o

nome de quanta (quantum é o singular de quanta).• O quantum é o pacote fundamental de energia e é

indivisível.• A Teoria Quântica permitiu a identificação dos elétrons de

um determinado átomo, surgindo assim  os "números

quânticos".

Princípio da incerteza de Heisenberg: é impossível determinar com precisão a posição e a velocidade de um elétron num mesmo instante.

Orbital é a região onde é mais provável encontrar um életron

- Modelo Atômico de Sommerfeld (1916)

    Ao pesquisar o átomo, Sommerfeld concluiu que os elétrons de um mesmo nível, ocupam órbitas de trajetórias diferentes (circulares e elípticas) a que denominou de subníveis, que podem ser de quatro tipos:  s , p , d , f .

Modelo atômico de Schrödinger (1927) - A partir das equações de Schrödinger não é possível determinar a trajetória do elétron em torno do núcleo, mas, a uma dada energia do sistema, obtém-se a região mais provável de encontrá-lo.